特表2022-521291陽極酸化およびコーティングされた表面の巨視的なテクスチャ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-06
(54)【発明の名称】陽極酸化およびコーティングされた表面の巨視的なテクスチャ
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20220330BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20220330BHJP
C23C 16/44 20060101ALI20220330BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 101G
H01L21/31 C
C23C16/44 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021549249
(86)(22)【出願日】2020-02-05
(85)【翻訳文提出日】2021-10-19
(86)【国際出願番号】 US2020016883
(87)【国際公開番号】W WO2020171958
(87)【国際公開日】2020-08-27
(31)【優先権主張番号】62/808,509
(32)【優先日】2019-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】592010081
【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ペン・ゴードン・ウェン－イン
(72)【発明者】
【氏名】ラドシア・エイドリアン
(72)【発明者】
【氏名】ジャン・ユー
(72)【発明者】
【氏名】ラジャゴパラン・マンサ
(72)【発明者】
【氏名】ロンドノ・ニコラス
【テーマコード（参考）】
4K030
5F004
5F045
【Ｆターム（参考）】
4K030FA01
4K030GA02
4K030KA09
4K030KA12
4K030KA37
4K030KA46
5F004BB13
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5F045EM03
5F045EM05
5F045EM09
(57)【要約】
【解決手段】プラズマ処理チャンバ用の消耗品部品は、プラズマ対向面を含む。工学表面は、消耗部品のプラズマ対向面に形成される。複数の隆起したフィーチャは、工学表面を画定し、フィーチャは、所定のパターンで配置され、複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む。工学表面の基底面は、複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲むように構成され、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が基底面から対応する上部領域にある角度で上に延びるようになっている。消耗部品は、プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成される。消耗部品は、プラズマおよびプラズマの副生成物に曝露されるように構成される。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマ処理チャンバ用の消耗部品であって、前記消耗部品のプラズマ対向面と、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面に形成された工学表面と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を備え、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバに設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成される、
消耗部品。
【請求項2】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲である、消耗部品。
【請求項3】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、消耗部品。
【請求項4】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記工学表面の上に形成される陽極酸化層と、
前記陽極酸化層の上に形成される熱溶射皮膜と
をさらに備え、
前記複数の隆起したフィーチャは、前記熱溶射皮膜の前記陽極酸化層への密着性を強化するように構成される、消耗部品。
【請求項5】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、消耗部品。
【請求項6】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成した複数の微視的なフィーチャ
をさらに備える、消耗部品。
【請求項7】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記画定されたパターンは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、第１のサブパターンに配置された第１のセットの隆起したフィーチャを含み、
前記第２のゾーンは、第２のサブパターンに配置された第２のセットの隆起したフィーチャを含む、消耗部品。
【請求項8】
請求項１に記載の方法であって、前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、方法。
【請求項9】
プラズマ処理チャンバに設置されるように構成される消耗部品の工学表面を構築するための方法であって、ステンシルを用いて前記消耗部品のプラズマ対向面をマスキングすることであって、前記ステンシルは、前記プラズマ対向面へのアクセスを行うことができる開口部のパターンを含むことと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面をブラストメディアで識別してブラストし、前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャを生成することであって、前記工学表面が前記プラズマ対向面に形成されることと
を含み、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記工学表面の上に所定のパターンで配置され、
前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含み、
前記工学表面の基底面は、前記複数の隆起したフィーチャを取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域まである角度で上に延びるようにし、
前記消耗部品は、プラズマまたは前記プラズマの副生成物に曝露される、方法。
【請求項10】
請求項９に記載の方法であって、前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲である、方法。
【請求項11】
請求項９に記載の方法であって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、
方法。
【請求項12】
請求項９に記載の方法であって、前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、方法。
【請求項13】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記プラズマ対向面をビードブラストすること、または
前記プラズマ対向面をグリットブラストすること
を含み、
前記ブラストメディアは、前記消耗部品の前記プラズマ対向面と同じタイプの材料で作られる、方法。
【請求項14】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、開口部の第１のサブパターンを含み、
前記第２のゾーンは、開口部の第２のサブパターンを含む、方法。
【請求項15】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第１の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第２の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと
を含む、方法。
【請求項16】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルを除去することと、
前記プラズマ対向面を第２のブラストメディアで任意にブラストして、前記複数の隆起したフィーチャを微視的なフィーチャで粗面化することと
をさらに含む、方法。
【請求項17】
請求項９に記載の方法であって、前記工学表面を陽極酸化して、陽極酸化層を生成することと、
熱溶射皮膜を前記陽極酸化層に塗布することであって、
前記複数の隆起したフィーチャの少なくとも一部は、前記陽極酸化層を介して突出しており、前記溶射被膜の前記陽極酸化層への密着性を高めることと
をさらに含む、方法。
【請求項18】
ウエハを処理するためのプラズマ処理チャンバであって、前記ウエハを支持するように構成された下部電極と、
前記下部電極の上に位置する上部電極と、
消耗部品であって、
前記消耗部品のプラズマ対向面と、
消耗部品のプラズマ対向面に形成される工学表面とを含む消耗部品と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を含み、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成される、
プラズマ処理チャンバ。
【請求項19】
請求項１７に記載のプラズマ処理チャンバであって、前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、プラズマ処理チャンバ。
【請求項20】
請求項１７に記載の消耗部品であって、前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲であり、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものであり、
複数の微視的なフィーチャは、前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成され、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、
ことをさらに含む、消耗部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、半導体基板処理装置ツールに関し、より詳細には、処理装置の消耗部品に施される改良されたコーティングに関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマチャンバなどの半導体処理システムでは、プラズマチャンバ内でコーティングされた部品は一般に、グリットブラストされ、ランダムな微細なフィーチャを生成し、密着性を向上させたアルミニウム表面を特徴とする。次に、表面は、陽極酸化され、プラズマ溶射によって耐プラズマ性溶射皮膜で被覆される。表面の仕上げは、溶射皮膜の密着力および耐久性を左右する重要なものである。しかしながら、グリットブラストによって表面を微細な粗さとすると、その後に付着した層に十分な密着性が与えられない。例えば、溶射皮膜の主な故障モードは、下層にある陽極酸化皮膜からの層間剥離によって起こる。層間剥離は、表面の連続性が絶たれることにより、溶射皮膜に亀裂の伝播を促す表面移行領域（例えば、角、縁など）の近くでより頻繁に発生する場合がある。皮膜が剥離し始めると、破損した溶射皮膜および露出した陽極酸化アルミニウムにより、ウエハ上に金属汚染および粒子欠陥が発生するため、部品は使用できなくなる。一般に、故障／使用済部品は、チャンバ内の性能を回復するために改修を行わなければならない。もしくは交換用の部品を発注しなければならず、半導体処理システムにおける運用コストが増す。
【0003】
また、ウエハプロセスの副生成物が、半導体処理システムの表面に付着する場合がある。例えば、副生成物は、エッチングチャンバにて行われるウエハまたはその他の任意の材料のエッチングプロセス中に生成され、その後、半導体処理システムの構成要素に付着する場合がある。副生成物は、半導体処理システムの表面にしっかりと付着しないため、それらの副生成物は後に、後続のウエハ処理工程を受けてそれらの表面から除去されるおよび／または落とされ、ウエハ表面上に堆積する場合がある。一事例では、それらの副生成物がウエハ表面上に付着すると、ウエハ表面の少なくとも一部の汚染につながる。汚染の程度に応じて、ウエハの一部または全部が欠陥となる場合があり、ウエハ表面が損傷すると、ウエハ処理によって形成されるチップの欠陥につながる場合がある。別の事例では、副生成物は、静電チャックに付着する場合があり、副生成物が非導電性材料であるとき、静電チャックがウエハをチャックおよび／または保持できなくなる場合がある。
【0004】
本明細書にて提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
【0005】
本開示の実施形態は、この状況下でなされたものである。
【発明の概要】
【0006】
本実施形態は、関連技術において見られる１つまたは複数の問題を解決することに関し、具体的には、消耗部品のプラズマ対向面の巨視的なテクスチャを含み、プラズマ対向面の表面積を増加させ、それにより、追加の結合部位を生成することによって、追加層の密着性を強化する。本開示のいくつかの発明の実施形態を以下に説明する。
【0007】
本開示の実施形態は、プラズマ処理チャンバ用の消耗部品を含む。消耗部品は、プラズマ対向面を含む。工学表面は、消耗部品のプラズマ対向面に形成される。複数の隆起したフィーチャは、工学表面を画定する。複数の隆起したフィーチャは、所定のパターンで配置される。複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む。工学表面の基底面は、複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている。消耗部品は、プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成される。消耗部品は、プラズマおよびプラズマの副生成物に曝露されるように構成される。
【0008】
本開示の他の実施形態は、プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成された消耗部品の工学表面を構築するための方法を含む。前記方法は、ステンシルを用いて消耗部品のプラズマ対向面をマスキングすることを含み、ステンシルは、プラズマ対向面へのアクセスを設ける開口部のパターンを含む。前記方法は、ステンシルを介してプラズマ対向面をブラストメディアで識別してブラストし、工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャを生成し、工学表面がプラズマ対向面に形成されることを含む。複数の隆起したフィーチャは、工学表面にわたって所定のパターンで配置される。複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む。工学表面の基底面は、複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている。消耗部品は、プラズマおよびプラズマの副生成物に曝露されるように構成される。
【0009】
本開示の別の実施形態では、ウエハを支持するように構成された下部電極と、下部電極の上に位置する上部電極と、消耗部品とを含む、ウエハを処理するためのプラズマ処理チャンバを含む。消耗部品は、プラズマ対向面を含む。工学表面は、消耗部品のプラズマ対向面に形成される。複数の隆起したフィーチャは、工学表面を画定し、複数の隆起したフィーチャは、所定のパターンで配置され、複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む。工学表面の基底面は、複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁は、基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている。消耗部品は、プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成される。消耗部品は、プラズマおよびプラズマの副生成物に曝露されるように構成される。
【0010】
これらの利点およびその他の利点は、明細書および特許請求の範囲全体を読めば、当業者であれば理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本実施形態は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することにより最も理解され得る。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【発明を実施するための形態】
【0040】
以下の詳細な説明では、例示の目的のために、多くの特定の詳細が含まれているが、当業者であれば、以下の詳細に対する多くの変形および変更が本開示の範囲内であることを理解できるであろう。したがって、以下に説明する本開示の態様は、この説明に続く特許請求の範囲に対して、全体を損なうことなく、また制限を課すことなく記載されている。
【0041】
概して、本開示の様々な実施形態は、消耗部品に対して表面の巨視的なテクスチャを形成するための新規の方法を提供するシステムおよび方法を説明する。本開示の実施形態では、巨視的なテクスチャは、消耗部品の表面上または表面内にパターン化された大きな規模のフィーチャを加える。様々な実施形態において、消耗部品は、無地のバルク材料（例えば、ベアセラミック、ベアアルミニウムなど）であってもよく、陽極酸化されてもよく（例えば、アルマイト）、プラズマ性溶射皮膜が施されていても、施されていなくてもよい。実施形態において、消耗部品に対するプラズマ対向面の巨視的なテクスチャの意図された効果は、溶射皮膜の密着性（または追加層の密着性）および／または副生成物の密着性を高めることを含む。巨視的なテクスチャは、消耗部品の表面の表面積を増加させ、追加の結合部位（例えば、改良されたイットリア溶射皮膜の密着のため）を生成することによって、その後に付着される層（例えば、耐プラズマ性溶射皮膜）の密着性を高める。消耗部品の故障の主な原因の１つが、消耗部品の下層にある陽極酸化された表面から溶射皮膜が剥離している場合であるため、密着強度を改良することによって、コーティング（ならびに消耗部品の寿命）の寿命を延ばすことができる。耐プラズマ性溶射皮膜は、消耗部品のコストのかなりの部分を占めるため、消耗部品の寿命を延ばすことにより、導体エッチングチャンバのチャンバ本体に用いられるプラズマ性溶射構成要素（例えば、消耗部品）の所有コストを大幅に削減できる。これにより、消耗部品の寿命および耐用年数を大幅に増加させることができる。また、消耗部品の耐用年数が保守点検の間に延びる場合があるため、プラズマ処理システムのツールダウンタイムが低減される。本開示の実施形態は、上記の利点を実現し、巨視的なテクスチャにより、プロセス工程中に形成された副生成物が捕捉および／または固定されるようになる場合があり、それによって消耗部品がその耐用年数にわたって粒子（例えば、副生成物）を流す可能性が低いため、処理性能の向上につながるという追加の利点をさらに実現する。本開示の実施形態は、上記の利点を実現し、巨視的なテクスチャ（例えば、粗面化）が、消耗部品の変質した表面上にある皮膜の耐破壊性を向上するという追加の利点を実現する。本開示のさらに他の実施形態は、上記の利点を実現し、巨視的なテクスチャが、表面輪郭に連続した故意の切れ目を導入することにより、大きな面内応力が発現して、後続の溶射皮膜に亀裂が発生することを低減することをさらに実現する。すなわち、巨視的なテクスチャは、膜（例えば、溶射皮膜）の応力低減を強化する。本開示のさらに他の実施形態は、上記の利点を実現し、巨視的なテクスチャが、特に表面転移（例えば、角、縁など）の近くで、消耗部品の表面連続性を高める（例えば、表面連続性の切れ目を除去する）ことをさらに実現する。表面連続性を増加させることにより、作成された表面（例えば、溶射皮膜）の亀裂が、表面の連続性が途切れることにより表面に発生／伝播することを回避する。
【0042】
本開示の実施形態は、消耗部品に対して表面の巨視的なテクスチャ（例えば、プラズマ対向面）を形成し、消耗部品は、半導体処理アセンブリ（例えば、プラズマ処理チャンバ）内に見られる任意の構成要素であってもよい。いくつかの事例では、消耗部品は、プラズマ処理チャンバ内に取り外し可能に配置されてもよい。このように、消耗品は、修理および／または交換のために取り外しされてもよい。そのような手法において、プラズマ処理チャンバの寿命および／または耐用年数が増加する可能性がある。例示目的で、以下のリストは、プラズマ処理チャンバ内で見られる消耗部品の例を提供するが、完全に網羅することを意図していない。消耗部品の例として、プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、１つまたは複数のＣシュラウド部分、１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、フォーカスリング、エッジリング、静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、上部電極、下部電極、ウエハを支持するために構成されたペデスタルなどが挙げられる。他の事例では、本開示の実施形態は、半導体処理アセンブリ内に見られる任意のプラズマ対向面に提供されてもよく、表面は、消耗部品または固定部品上に位置してもよい。
【0043】
本開示の実施形態は、プラズマプロセスモジュールに関する。例えば、このようなプラズマプロセスモジュールは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属メッキチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学的気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、プラズマ強化化学的気相堆積（ＰＥＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュールなどに用いられるものである。本開示の実施形態はまた、半導体ウエハの製作および／または製造に関連する、または用いられる可能性がある他の任意の半導体処理システムに関する。他の任意の半導体処理システムは、例えば、電気メッキ、エレクトロエッチング、電解研磨、電気化学機械研磨、堆積、ウェット堆積、およびシリコン貫通電極（ＴＳＶ）プロセスを介したプロセスなどを含む。本開示の実施形態は、本明細書にて提供された例に限定されず、異なる構成、形状、およびプラズマ生成技術（例えば、誘導結合システム、容量結合システム、電子－サイクロトロン共鳴システム、マイクロ波システムなど）を採用した異なるプラズマ処理システムにおいて実施されてもよい。プラズマ処理システムおよびプラズマプロセスモジュールの例は、共同保有の米国特許第８，８６２，８５５号、および第８，８４７，４９５号、および第８，４８５，１２８号、および米国特許出願番号第１５／３６９，１１０に開示されている。
【0044】
種々の実施形態の上記全般的な理解と併せて、次に、種々の図面を参照して、実施形態の例示的な詳細を説明する。１つまたは複数の図面において、同様に番号が付された要素および／または構成要素は、一般的に同じ構成および／または機能を有することが意図されている。さらに、図面は、縮尺通りに描かれていない場合もあるが、新規性の概念を説明し強調することを意図している。本実施形態は、これらの具体的な詳細の一部またはすべてがなくても実施可能であることは明らかであろう。他の例では、周知のプロセス操作では、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、詳細には説明されていない。
【0045】
図１Ａは、本開示の一実施形態に従って、追加の結合部位によって追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするために、プラズマ対向面の表面積を増加させるように設計された巨視的なテクスチャを有する工学表面を含む少なくとも１つの消耗部品を含む、例示的なプラズマ処理チャンバ１００Ａ（例えば、プラズマ体積閉じ込めエッチングチャンバ）を示す。プラズマ処理チャンバ１００Ａは、上部電極１４２およびその上に半導体ウエハ１４６が配置された下部電極１４４を含む。エッチングチャンバ１００Ａは、小プラズマ体積閉じ込め領域１４５の横方向の境界を画定するように配置されたプラズマ閉じ込めリング１６０とともに小プラズマ体積閉じ込めのために構成されることが示されている。上部電極１４２およびその上に配置された半導体ウエハ１４６を備える下部電極１４４は、それぞれ、小体積プラズマ閉じ込め領域１４５の上部および下部の境界を画定する。
【0046】
構成可能なプラズマ処理チャンバ１００Ａは、プラズマ処理チャンバ１００Ａが大プラズマ体積用に構成されるとき、プラズマ閉じ込め構造１６２として機能する外側プラズマ閉じ込め構造１６２を含む。プラズマ処理チャンバ１００Ａが小体積用に構成されるとき、外側プラズマ閉じ込め構造１６２は、ターボポンプ２０２を介してエッチングチャンバから排気するときにプラズマの中性種が通過しなければならない冗長なバッフルを設ける場所にある。
【0047】
一実施形態では、印加されたＲＦエネルギーによる反応性ガスのイオン化によって生成されたプラズマが、閉じ込めリング１６０とウエハ１４６の表面のすぐ上の電極１４２、１４４との間で画定された小プラズマ体積閉じ込め領域１４５内に閉じ込められるように、プラズマ閉じ込めリング１６０は、上部電極１４２の周縁部と下部電極１４６の周縁部との間に延びるように構成される。プラズマ閉じ込めリング１６０は、複数の円形リング１６０で構成されたスロット付き閉じ込めシールドを画定してもよい。円形リング１６０は、シリカまたは石英などの誘電体で構成され、隣接するリングは、スペーサ１７０によって分離され、円形リング１６０との間にプラズマの中性種が排出される円周方向のスロットまたは通路を生成する。円周方向のスロットは、それによって、並行な通路を通るプラズマまたはガスの流れに垂直な方向に間隔を置いた並行な通路を形成する。
【0048】
スペーサ１７０は、同様に、シリカまたは石英などの誘電体、もしくは炭化ケイ素またはドープシリコンなどの導電材で構成され、スロットまたは通路は、閉じ込めリング１６０を通って流れる排気ガス中に残っているいくつかのイオン粒子を消滅させ、チャンバ１００Ａを通ってターボポンプ２０２を介して排気するように構成される。一実施形態では、プラズマ閉じ込めリング１６０は、シャフト１７９によって接続される。シャフト１７９は、ナイロンなどの軽量で粒子発生の少ない物質で構成され得、閉じ込めリング１６０およびスペーサ１７０を支持するように構成される。スペーサは、シャフト１７９の周囲に、閉じ込めリング１６０との間を伸縮するように構成されており、プラズマ閉じ込めリング１６０が小プラズマ体積閉じ込め領域１４５を画定するように延びるとき、スロットまたは通路を横切る可能性のあるプラズマからのイオン粒子または電子を中和するために、リングとの間に所望の空間が形成される。
【0049】
プラズマ閉じ込めリング１６０、スペーサ１７０、およびシャフト１７９はともに、閉じ込めアセンブリ１７３を形成する。閉じ込めアセンブリ１７３が後退して大プラズマ体積閉じ込め領域１４５を構成するとき、シャフト１７９は、閉じ込め領域１４５から取り出され、隣接するリング１６０内のスペーサ１７０が引き込まれ、それによって、プラズマ閉じ込めリング１６０のスタックが崩れる。具体的には、大プラズマ体積は、プラズマ処理チャンバ１００Ａにて構成されたチャンバライナー１６４と、外側プラズマ閉じ込め構造１６２とに及ぶ境界で生成される。
【0050】
プラズマ保護チャンバライナー１６４、１６６は、熱安定性、適切なＲＦグランドリターンパス、および最小限のダウンタイムでのサービス性を提供するように組み込まれてよい。チャンバライナー１６４、１６６はまた、プラズマ処理チャンバ１００Ａの壁に追加の保護をもたらすように構成されてもよく、壁がプラズマプロセスに曝露される代わりに、ライナーがプラズマプロセスに曝露される。上部チャンバライナー１６４は、外側プラズマ閉じ込め構造１６２に構成され、下部チャンバライナー１６６は、外側プラズマ閉じ込め構造１６２からエッチングチャンバ２００およびターボポンプ２０２の排気の基部まで、プラズマ処理チャンバの壁の下部領域を沿うように構成される。
【0051】
本開示の実施形態は、図１Ａに示す任意のプラズマ対向面上で実施されてもよい。図１Ａに示すプラズマ対向面の例としては、チャンバライナー１６４、チャンバライナー１６６、上部電極１４２、下部電極１４４、および閉じ込めアセンブリ１７３の構成要素が挙げられるが、これらに限定されない。
【0052】
図１Ｂは、本開示の一実施形態に従って、追加の結合部位によって追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするために、プラズマ対向面の表面積を増加させるように設計された巨視的なテクスチャを有する工学表面を含む少なくとも１つの消耗部品を含む、プラズマ処理チャンバ１００Ｂ（例えば、エッチングチャンバ）の別の例を示す。具体的には、プラズマ処理チャンバ１００Ｂは、チャンバ壁１５０によって囲まれたプラズマ処理チャンバ１４９内に、上部中央電極１０６、上部外側電極１０４、下部中央電極１０８、および下部外側電極１１０を含んでもよい。下部絶縁体リング１１２は、下部中央電極１０８を下部外側電極１１０から絶縁する。リング１１２は、エッジリングおよび／またはフォーカスリングであってもよいし、それらを組み込んでもよい。また、プラズマ処理チャンバ１４９内で、基板１４６は、下部中央電極１０８の上に配置される。下部中央電極１０８は、基板１４６を保持するための静電チャック（ＥＳＣ）を設ける。本実施形態では、下部外側電極１１０および上部外側電極１０４は、基板１４６よりも大きな直径を有する開口部を有し、基板１４６が開口部内に配置されるようになっている。
【0053】
ガス源１２４は、プラズマ処理チャンバ１４９に接続されており、ウエハプロセス（例えば、エッチングプロセス）中に、プラズマ処理チャンバ１４９のプラズマ領域１４０にエッチングガスを供給する。ＲＦバイアス源１４８、第１の励起ＲＦ源１５２、および第２の励起ＲＦ源１５６は、コントローラ１３５を介してプラズマ処理チャンバ１４９に電気的に接続され、電極１０４、１０６、１０８、１１０に電力を供給する。ＲＦバイアス源１４８は、ＲＦバイアス電力を生成し、プラズマ処理チャンバ１４９にＲＦバイアス電力を供給する。第１の励起ＲＦ源１５２は、ＲＦ電源を生成し、プラズマ処理チャンバ１４９にＲＦバイアス電力を供給する。第２励起ＲＦ源１５６は、第１の励起ＲＦ源１５２が生成したＲＦ電力に加えて、別のＲＦ電源を生成し、このＲＦ電源をプラズマ処理チャンバ１４９に供給する。異なるＲＦ信号は、上部電極および下部電極の種々の組み合わせに供給されてもよい。この例では、上部電極は接地され、電力は下部中央電極１０８にのみ供給される。
【0054】
Ｃシュラウド１１４は、上部外側電極１０４から下部外側電極１１０までに及び、追加のプラズマ封じ込めを提供する。Ｃシュラウド１１４は、ガスおよびプラズマがＣシュラウド１１４から流出できるように複数の開口１０２を有する。本実施形態では、Ｃシュラウド１１４は、接地されている。
【0055】
上部温度コントローラ１７１は、上部中央電極１０６および上部外側電極１０４に独立した温度制御を設ける。下部温度コントローラ１７２は、下部中央電極１０８および下部外側電極１１０に独立した温度制御を設ける。一実施形態では、上部外側電極１０４およびＣシュラウド１１４は、上部温度コントローラ１７１の同じ設定によって、同じ温度に維持されてもよい。
【0056】
コントローラ１３５は、ガス源１２４、ＲＦバイアス源１４８、上部温度コントローラ１７１、下部温度コントローラ１７２、排気ポンプ１２０、第１の励起ＲＦ源１５２、および第２の励起ＲＦ源１５６に接続される。コントローラ１３５は、プラズマ処理チャンバ１４９内へのエッチングガスの流れ、チャンバ室圧を制御するとともに、３つのＲＦ源１４８、１５２、１５６、電極１０４、１０６、１０８、および１１０、ならびに排気ポンプ１２０からのＲＦ電力の発生を制御する。
【0057】
上部中央電極１０６はまた、ガス分配板としての役割を担い、ガス源１２４に接続され、ガス源１２４からのガス用のガス入口としての役割を果たす。排気ポンプ１２０は、ガス出口としての役割を担い、上部中央電極１０６から排気ポンプ１２０までプラズマ領域１４０を通って開口１０２を通過するガスを除去する。排気ポンプ１２０は、圧力の制御に役立つ場合がある。
【0058】
本開示の実施形態は、図１Ｂに示す任意のプラズマ対向面上で実施されてもよい。図１Ｂに示すプラズマ対向面の例としては、上部中央電極１０６、上部外側電極１０４、下部中央電極１０８、および下部外側電極１１０、絶縁体リング１１２、エッジリング、フォーカスリング、および静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム（例えば、静電チャック―ＥＳＣ）、Ｃシュラウド１１４が挙げられるが、これらに限定されない。
【0059】
図２は、本開示の一実施形態に従って、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された巨視的なテクスチャを有する工学表面３００を示す、プラズマ処理チャンバの消耗部品２１０の断面図を示す。図２は、消耗部品２１０のプラズマ対向面に形成される工学表面３００の説明図であり、工学表面３００は、基底面３５０から延びるパターン化された大きな規模のフィーチャを追加する巨視的なテクスチャを含む。消耗部品２１０は、プラズマ処理チャンバに設置されるように構成される。一実施形態では、消耗部品２１０は、プラズマ処理チャンバに取り外し可能に設置される。より詳細には、消耗部品２１０は、ウエハ処理（例えば、エッチング、堆積など）中に、プラズマおよびプラズマの副生成物に曝露されるように構成される。一実施形態では、消耗部品２１０は、導電性材料（例えば、アルミニウム合金）で作られる。別の実施形態では、消耗部品は、誘電性材料（例えば、セラミック）で作られる。
【0060】
図で示すように、消耗部品２１０は、巨視的なテクスチャを含む基底面３５０を含む。テクスチャされ、他の任意の仕上げ層とともに工学表面３００を形成する基底面３５０は、ウエハ処理中に、プラズマに曝露される可能性がある。具体的には、巨視的なテクスチャは、所定のパターンで配置された工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャ４４０を含む。すなわち、複数の隆起したフィーチャ４４０のフィーチャは、基底面３５０の上など、所定のパターンで配置される。実施形態では、皮膜の密着および／または副生成物の密着のために消耗部品の基底面３５０をパターン化することは、低コストで、容易に実施でき、かつ反復可能な方法である。現在の技術において行われているように、密着性を促進するために、消耗部品２１０の基部面３５０に無差別に微視的なテクスチャ（例えば、任意にグリットブラストによって付着した微視的な表面粗さ）を形成する代わりに、本開示の実施形態は、消耗部品の基部表面３５０に巨視的なテクスチャを形成して、工学表面３００を形成し、巨視的なフィーチャは、基底面３５０上にパターン化されて、皮膜の密着性（例えば、基底面および／または基底面上の陽極酸化層への）を促進し、かつ／もしくは、ウエハ処理中に、副生成物の消耗部品への固定の強化を促進する（例えば、基底面への固定、陽極酸化された基底面への固定、および／または、基底面上または陽極酸化された基底面上の溶射皮膜への固定）。実施形態では、巨視的なフィーチャは、以下でさらに説明するように、マスキングおよびメディアブラスト、機械加工、ステンシルまたはマスクを介した湿式化学エッチング、選択的堆積法、付加的製造などによって形成されてもよい。消耗部品は、種々の実施形態において、無地のバルク材料（例えば、ベアセラミック、ベアアルミニウムなど）であってもよく、陽極酸化（例えば、アルマイト）されてもよく、プラズマ溶射皮膜が塗布されていても、されていなくてもよい。消耗部品に対するプラズマ対向面の巨視的なテクスチャの意図された効果は、実施形態において、溶射皮膜の密着性（または追加層の密着性）および／または副生成物の密着性を強化することを含む。例えば、副生成物は、エッチングプロセス中に形成されてもよく、副生成物は、対応するプラズマ処理チャンバの１つまたは複数の構成要素（例えば、プラズマ閉じ込めライナー）に付着してもよい。例示として、巨視的なテクスチャは、以前に生成された微視的なテクスチャに形成されたフィーチャの約５～１００倍のサイズのフィーチャを形成する。実施形態では、巨視的なフィーチャのサイズは、０．１ｍｍ～３．０ｍｍまでの間の範囲である。他の実施形態では、巨視的なフィーチャのサイズは、０．２ｍｍ～２．５ｍｍの間の範囲である。さらに他の実施形態では、巨視的なフィーチャのサイズは、０．２ｍｍ～１．３ｍｍの間の範囲である。他の実施形態では、巨視的なフィーチャのサイズは、０．３ｍｍ～１．０ｍｍの間の範囲である。
【0061】
さらに、複数の微視的なフィーチャを複数の隆起したフィーチャに任意に形成してもよい。例えば、ビードおよび／またはグリットブラストによる加工によって、複数の隆起したフィーチャを粗面化し、複数の隆起したフィーチャに微視的なフィーチャを構築してもよい。追加の微視的なテクスチャ（例えば、巨視的なフィーチャの粗面化）は、工学表面の上に配置される皮膜の耐破壊性の向上（例えば、より優れた密着性）を実現する可能性がある。
【0062】
実施形態では、巨視的なフィーチャでパターン化された基底面３５０は、次に、任意選択で陽極酸化され、陽極酸化層２２０を設ける。すなわち、工学表面３００は、陽極酸化される。例えば、一実施形態では、消耗部品は、アルミニウム合金であり、工学表面３００は、アルミニウム合金から形成される。陽極酸化プロセス中に、アルミニウム合金は、電解不動態化プロセスなどによって陽極酸化される。例えば、金属の陽極酸化により、表面上の自然酸化層の厚さが増加する。一実施形態では、巨視的なフィーチャの形状因子が陽極酸化層を介して存在するように、巨視的なフィーチャの外形は、陽極酸化層２２０を介して曝露される。すなわち、陽極酸化層２２０は、複数の隆起したフィーチャ４４０の外形に合致する。
【0063】
具体的には、陽極酸化層２２０の表面は、巨視的なフィーチャの存在および曝露によって変化する。そのようにして、消耗部品の基底面３５０の表面積、および陽極酸化層２２０の表面積も増加する。すなわち、陽極酸化層２２０の表面形態が歪むことになる。表面積の増加と不規則な表面形態の複合効果は、耐プラズマ性溶射皮膜２３０の内部応力を分解する役割を果たす。したがって、溶射皮膜２３０と陽極酸化層２２０との密着性を向上させる。このように、陽極酸化層２２０を介して曝露された巨視的なフィーチャの利点（例えば、外形を曝露すること）は、追加の結合部位などを介して追加層により優れた強化された密着性を提供するのに利用可能である。
【0064】
さらに、別の実施形態では、陽極酸化層２２０に耐プラズマ性の熱溶射皮膜２３０が任意選択で塗布される。例えば、溶射皮膜は、陽極酸化された消耗部品２１０（例えば、消耗部品の陽極酸化アルミニウム合金）上のイットリウムベースの溶射皮膜（例えば、酸化イットリウム）であってもよい。皮膜２３０は、加熱された材料が表面上に噴霧される熱溶射プロセスを通じて塗布されてもよい。一応用例では、溶射皮膜は、電気的（例えば、プラズマまたはアーク）または化学的（例えば、燃焼）プロセスを通じて加熱される。本開示の実施形態では、工学表面３００を画定する（例えば、基底面３５０に形成された）巨視的なフィーチャは、消耗部品２１０、より詳細には、陽極酸化層２２０への耐プラズマ性溶射皮膜２３０の密着性を強化する。すなわち、巨視的なフィーチャは、耐プラズマ性溶射皮膜２３０の陽極酸化層２２０へのより優れた密着性を提供し、同様に、耐プラズマ性溶射皮膜２３０の陽極酸化層２２０からの剥離を低減する。溶射皮膜２３０のより優れた密着性により、いくつかの損傷した溶射皮膜（例えば、剥離）によって生じた陽極酸化アルミニウムの曝露に起因するウエハ上の金属汚染を防止する。
【0065】
図３は、本開示の一実施形態に従って、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された巨視的なテクスチャを有する工学表面３００′を含む、消耗部品２１０′の説明図である。単なる例示目的で、消耗部品２１０′は、図１Ａにて最初に紹介したプラズマ閉じ込めリング１６０であってもよい。明確化および説明目的で、プラズマ閉じ込めリング１６０をプラズマ処理チャンバに配置される消耗部品２１０′の代用として用いてもよい。例えば、消耗部品２１０′は、プラズマ処理チャンバに取り外し可能に配置されてもよい。
【0066】
図のように、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０は、以前に紹介したように、複数の隆起したフィーチャ４４０′を含む工学表面３００′を含む。複数の隆起したフィーチャ４４０′の各々は、基底面３５０′から斜め上に延びている。例えば、消耗部品２１０′は、（例えば、図１Ａにて示すように）ディスクの形で構成され、ディスクまたは環状リングの内径を含むプラズマ閉じ込めリング１６０であってもよく、内径は、プラズマ対向面を画定する。具体的には、消耗部品２１０′がプラズマ処理チャンバに配置されると、消耗部品２１０′は、ウエハ処理中（例えば、エッチング、堆積中など）にプラズマに曝露される。より詳細には、プラズマ対向面３１０は、ウエハ処理中にプラズマ処理チャンバ内のプラズマに直接曝露される可能性がある。本開示の実施形態は、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０の巨視的なテクスチャを形成して、工学表面３００′を形成し、巨視的なフィーチャは、プラズマ対向面３１０の表面上にパターン化され、皮膜の密着性を促進する、かつ／もしくはウエハ処理中の消耗部品の表面への副生成物の固着を強化するのを促進する。
【0067】
また、消耗部品２１０′は、代用のプラズマ閉じ込めリングのように、上部１６９および下部１６３を含んでもよい。上部１６９および／または下部１６３がプラズマに直接曝露されない場合があるため、いくつかの実施形態では、それらの表面の巨視的なテクスチャを必要としない場合がある。他の実施形態では、上部１６９および／または下部１６３がプラズマに間接的に曝露される場合があり、それによって、消耗部品２１０′の寿命が短くなり、かつ／もしくは副生成物の捕捉ならびに剥離の可能性が増加するため、上部１６９および／または下部１６３の巨視的なテクスチャは、実施されてもよい。それらの場合、上部１６９および／または下部１６３の巨視的なテクスチャにより、消耗部品２１０′（例えば、プラズマ閉じ込めリング１６０）に塗布される任意の追加のプラズマ耐性溶射皮膜（図示せず）の寿命が増加し、かつ／もしくは１つまたは複数のウエハ処理操作中に、副生成物のそれらの表面への優れた密着性が与えられ、副生成物の剥離を防止するのに役立つ可能性がある。
【0068】
一実施形態では、複数の隆起したフィーチャは、空隙を取り囲むように形成されてもよい。例示として、消耗部品のプラズマ対向面に孔（例えば、円形の孔）を形成してもよく、孔の周りの周囲構造は、複数の隆起したフィーチャとして画定されてもよい。例えば、逆ステンシル（例えば、図３の工学表面を形成するために使用されたステンシルのネガ）を、メディアブラスト（例えば、グリットブラスト、ビードブラストなど）とともに用いて、孔および孔を囲む隆起したフィーチャを形成してもよい。
【0069】
別の実施形態では、複数の沈降したフィーチャは、工学表面を画定する。例えば、逆ステンシル（例えば、図３の工学表面を形成するために使用されたステンシルのネガ）をメディアブラスト（例えば、グリットブラスト、ビードブラストなど）とともに用いて、複数の沈降したフィーチャを形成してもよく、沈降したフィーチャは、空隙であってもよい（すなわち、中身のある隆起したフィーチャの反対）。例示として、図３とは反対に、沈降したフィーチャは、基底面から斜め下に延びていてもよい。
【0070】
図４Ａ～４Ｂは、本開示の実施形態に従って、消耗部品２１０′の表面の巨視的なテクスチャを示しており、巨視的なテクスチャを画定するフィーチャの各々の例示的な寸法および構成を含む。例えば、図４Ａ～４Ｂは、図３に示される１つまたは複数の隆起したフィーチャのクローズアップであってもよい。具体的には、図４Ａは、本開示の一実施形態に従って、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャ４４０′の形の巨視的なテクスチャを有する消耗部品２１０′の工学表面３００′の断面図である。図４Ｂは、本開示の一実施形態に従って、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された巨視的なテクスチャを有する工学表面３００′の隆起したフィーチャ４４０′の断面である。図４Ａ～４Ｂは、中心間隔、アスペクト比、フィーチャ分離（例えば、パターン内のフィーチャ間の距離）、エッジ仕上げ（例えば、丸み）などを含む、複数の隆起したフィーチャ４４０′を形成する際に制御可能な種々のパラメータを示す。
【0071】
消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０は、工学表面３００′を含む。前述したように、消耗部品２１０′は、プラズマ処理チャンバに取り外し可能に配置されてもよい。例えば、消耗部品２１０′は、プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナーと、またはプラズマ処理チャンバの内壁と、または１つまたは複数のＣシュラウド部分と、または１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分と、またはフォーカスリングと、またはエッジリングと、または静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステムと、または上部電極と、または下部電極と、または誘導結合プラズマ用の誘電体窓などであってもよい。実施形態では、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０は、導電性材料または誘電性材料であってもよい。
【0072】
より詳細には、複数の隆起したフィーチャ４４０′は、工学表面３００′を画定する。複数の隆起したフィーチャ４４０′は、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に形成された巨視的なテクスチャを画定する。複数の隆起したフィーチャ４４０′は、追加層のより優れた密着性および／またはウエハ処理中に形成された副生成物の捕捉のために、追加の結合部位を形成するように設計されている。複数の隆起したフィーチャ４４０′は、プラズマ対向面３１０上に所定のパターンにおいて形成される。図のように、基底面３５０′は、複数の隆起したフィーチャ４４０′の各々を取り囲み、対応する隆起したフィーチャ４４０の対応する側壁４５０が、基底面３５０′から対応する上部領域４７０まで延びるようになっている。例えば、図４Ａの断面では、複数の隆起したフィーチャ４４０′は、隆起したフィーチャ４４０Ａ、フィーチャ４４０Ａの左側に隆起したフィーチャ４４０Ｂ、および他の隆起したフィーチャを含む。図４Ａのページ内およびページ外に延びるさらに他の隆起したフィーチャは、図示されていない。
【0073】
隆起したフィーチャ４４０Ａは、中心軸４８０Ａによって画定され、隆起したフィーチャ４４０Ｂは、中心軸４８０Ｂによって画定される。距離「Ｂ」は、２つの中心軸４８０Ａと４８０Ｂとの間で画定され、距離Ｂは、隆起したフィーチャ間の分離を画定する。消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に形成された複数の隆起したフィーチャに対して選択されたパターンに応じて、追加の分離を隆起したフィーチャ間で画定してもよい。単なる例示目的で、距離Ｂは、約４７ｍｍとしてよい。いくつかの実施形態では、距離Ｂは、約１５ｍｍ～約７５ｍｍまでの間、またはそれ以上の範囲である。いくつかの実施形態では、距離Ｂは、約１０ｍｍ～約６０ｍｍの間の範囲である。いくつかの実施形態では、距離Ｂは、約２０ｍｍ～約５０ｍｍの間の範囲である。
【0074】
隆起したフィーチャの各々は、上部領域および側壁を含む。いくつかの実施形態では、隆起したフィーチャは、小塊、または円錐台のように描写される場合がある。隆起したフィーチャの表現として、隆起したフィーチャ４４０Ａは、上部領域４７０（例えば、平坦域）を含む。上部領域４７０は、外縁４６０を有してもよい。一実施形態では、外縁４６０は、丸みを帯びた角である。別の実施形態では、外縁４６０は、丸みを帯びておらず、すなわち、左鋭角である。図示目的で、外縁４６０は、本明細書全体を通じて、丸みを帯びた角であると説明されている。ただし、他のフィーチャによって、鋭角であるなどと定義される可能性がある。隆起したフィーチャの各々は、対応する外縁に対して所定のエッジ仕上げを有してもよい。一実施形態では、エッジ仕上げは、隆起したフィーチャ４４０Ａのように、外縁に丸みを帯びた角を含んでもよい。別の実施形態では、エッジ仕上げは、鋭くかつ／もしくは別個のものであってもよい。プラズマ対向面３１０にステンシルを介してビードブラストおよび／またはグリットブラストを使用することによって、他のタイプのエッジ仕上げは維持され、それらの形態は制御される。例えば、外縁へのエッジ仕上げは、面取りされたエッジ、上部領域に向かって全体的に山形形状、鋭いエッジなどを含んでもよい。距離「Ａ」は、上部領域４７０の対向する側の丸みを帯びた角との間の距離を画定する。単なる例示目的で、距離Ａは、約２ｍｍであって、距離Ａは、上部領域４７０の直径であってもよい。いくつかの実施形態では、距離Ａは、約０．５ｍｍ～約５ｍｍまでの間の範囲である。他の実施形態では、距離Ａは、約１ｍｍ～約４ｍｍの間の範囲である。さらに他の実施形態では、距離Ａは、約１．５ｍｍ～約３ｍｍの間の範囲である。
【0075】
典型的な隆起したフィーチャ４４０Ａについて、距離「Ｃ」は、フィーチャの高さを画定する。単なる例示目的で、距離Ｃは、約０．５ｍｍであってもよい。いくつかの実施形態では、距離Ｃは、約０．１ｍｍ～約３．０ｍｍまでの間の範囲である。いくつかの実施形態では、距離Ｃは、約０．２ｍｍ～約３ｍｍの間の範囲である。他の実施形態では、距離Ｃのサイズは、約０．２ｍｍ～約２．５ｍｍの間である。さらに他の実施形態では、巨視的なフィーチャのサイズは、約０．２ｍｍ～約１．３ｍｍの間の範囲である。他の実施形態では、巨視的なフィーチャのサイズは、約０．３ｍｍ～１．０ｍｍの間の範囲である。
【0076】
また、典型的な隆起したフィーチャ４４０Ａは、側壁４５０を含んでもよい。隆起したフィーチャ４４０Ａは、基底面３５０′からある角度で上に延びる。具体的には、側壁４５０は、基底面３５０′から角度４９０Ａで上に延びており、角度４９０Ａは、線４８５Ａ（側壁４５０から延びている）と中心軸４８０Ａとの間で画定される。側壁４５０および上部領域４７０の構成は、消耗部品のプラズマ対向面にステンシルを介してグリットおよび／またはビードブラストによる加工によって制御可能なアスペクト比（基底面３５０′における隆起したフィーチャ４４０Ａのおおよその高さとおおよその直径との間の比）を画定する。単なる例示目的で、角度４９０Ａは、約３０度である。実施形態では、角度４９０Ａは、約１５度～約６０度までの間の範囲である。いくつかの実施形態では、角度４９０Ａは、約０度～約４５度の間の範囲である。他の実施形態では、角度４９０Ａは、約１５度～約４０度の間の範囲である。他の実施形態では、角度４９０Ａは、約２０度～約４０度の間の範囲である。さらに他の実施形態では、角度４９０Ａは、約２５度～約３５度の間の範囲である。また、角度４９０Ｂは、側壁４５０から下に延びる線４８５Ａおよび４８５Ｂによって示される対向する側との間で画定される。例えば、角度４９０Ｂは、約６０度である。いくつかの実施形態では、角度４９０Ｂは、０度～９０度までの範囲である。他の実施形態では、角度４９０Ａは、約３０度～約８０度の間の範囲である。他の実施形態では、角度４９０Ａは、約４０度～約８０度の間の範囲である。さらに他の実施形態では、角度４９０Ａは、約５０度～約７０度の間の範囲である。単なる例示目的で、側壁４５０および上部領域４７０を画定する角度４９０Ａおよび４９０Ｂは、小塊、または円錐台を形成してもよい。
【0077】
図５は、本開示の一実施形態に従って、追加層の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャの形状の巨視的なテクスチャを有する消耗部品の工学表面を構築するための方法を示すフロー図５００である。フロー図５００は、本出願に記載の図１～４及び６～１１における消耗部品のプラズマ対向面の工学表面を画定する任意の巨視的なフィーチャを生成および／または構築するために実施されてもよい。フロー図５００は、消耗部品の工学表面を画定する巨視的なテクスチャ（例えば、フィーチャ）をパターン化するための１つの方法が、マスキングおよびメディアブラストを通して達成されることを示す。他の実施形態では、機械加工（例えば、物理的またはレーザーアブレーションなどを介して）を通して、工学表面を画定する巨視的なテクスチャ（例えば、フィーチャ）を形成してもよい。さらに他の実施形態では、ステンシルまたはマスクを介した化学エッチング、または選択的な堆積、または所望の工学表面を生成するフィーチャを堆積するための付加製造（例えば、粉末床融合、材料押出、直接堆積などを介して）などを通して、工学表面を画定する巨視的なテクスチャ（例えば、フィーチャ）を形成してもよい。
【0078】
５１０において、前記方法は、ステンシルを用いて、消耗部品のプラズマ対向面をマスキングすることを含み、ステンシルは、プラズマ対向面へのアクセスを設ける開口部のパターンを含む。消耗部品のプラズマ対向面は、導電性材料（例えば、アルミニウム合金、アルミニウム、金属など）または誘電性材料（例えば、セラミック）を含んでもよい。消耗部品のプラズマ対向面は、プラズマおよびプラズマの副生成物に曝露されるように構成される。前述したように、巨視的なフィーチャは、消耗部品のプラズマ対向面上にパターン化され、耐プラズマ性溶射皮膜の強化された密着性など、皮膜の密着性を促進する。一実施態様では、巨視的なフィーチャは、機械加工の直後に取り出された導電性材料（例えば、アルミニウム合金）に形成されてもよい。
【0079】
ステンシルは、巨視的なフィーチャ（例えば、複数の隆起したフィーチャ）の形成を制御するために使用される。具体的には、巨視的なフィーチャの各々の形態、形状、および／または輪郭は、ブラスト中にプラズマ対向面の上に配置されるステンシルによって制御される。また、プラズマ対向面に形成され、プラズマ対向面の工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャのパターン（サブパターンを含む）は、ブラスト中にステンシルを介して制御される。隆起したフィーチャの形成を画定する制御パラメータには、全体的な形状、中心の間隔、アスペクト比、フィーチャの分離（例えば、パターン内のフィーチャ間の距離）、エッジ仕上げ（例えば、丸み）などが含まれるが、これらに限定されない。
【0080】
実施形態では、ステンシルは、任意の適切な材料であってよい。具体的には、メディアブラスト中に変形しない可能性がある任意の材料でステンシルを作ることができる。一実施形態では、ステンシルは、メディアブラスト中に変形する可能性がない材料で作られる。他の実施形態では、ステンシルは、ステンシルが再利用可能となる材料で作られてもよい。他の実施形態では、ステンシルは、使い捨てである。
【0081】
さらに他の実施形態では、ステンシルは、対応する消耗部品（例えば、チャンバライナーなど）の表面のエッジ（例えば、角など）間の転移、コンダクタンスギャップ、消耗部品の表面間の転移などを含む、複雑な部品形状に適合可能な材料で作られる。すなわち、消耗部品のプラズマ対向面は、後に塗布される皮膜の剥離に寄与する可能性のある表面転移（例えば、エッジ、コーナー、谷など）を含む。例えば、本開示の実施形態で変更されていない消耗部品の角では、剥離がより頻繁に発生する可能性がある。実施形態において、プラズマ対向面への巨視的なフィーチャの追加により、表面転移を有するプラズマ対向面への皮膜の密着力が高まり、より強固に付着する。
【0082】
５２０において、前記方法は、ステンシルを介してプラズマ対向面をブラストメディアで識別してブラストし、工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャを生成することを含み、工学表面は、プラズマ対向面に形成される。一実施形態では、巨視的なフィーチャは、製作されたステンシルを介してグリットメディアブラストによって吹付される。別の実施形態では、巨視的なフィーチャは、フォトマスキングおよびエッチングによって形成される。複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、工学表面の上に所定のパターンにおいて配置される。また、一実施形態では、複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む。一実施形態では、外縁は、丸みを帯びている。他の実施形態では、外縁は、丸みを帯びておらず、鋭いエッジまたは角を有するように画定され得る。工学表面の基底面は、複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が、基底面から対応する上部領域まである角度で上に延びるようになっている。
【0083】
以下の方法、メディアを使用したビードブラスト、メディアを使用したグリットブラスト、およびエッチングを伴うフォトマスキングによって巨視的なパターンを生成することができるが、これらに限定されない。一実施形態では、巨視的なパターンは、ブラストメディアとしてビードを用いたビードブラストの加工によって形成される。別の実施形態では、巨視的なパターンは、ブラストメディアとしてグリット材料を用いたグリットブラストの塗布によって形成される。ビードブラストおよび／またはグリットブラスト中の制御パラメータには、メディアのタイプ、メディアのサイズ、ブラストの持続時間、ブラストの方向、パス回数などが含まれる。一実施形態では、ビードブラストまたはグリットブラストに使用されるメディアは、プラズマ対向面上へのブラストメディアの含浸によるプラズマ対向面の汚染を低減および／または防止するために、消耗部品のプラズマ対向面を形成するために使用されるものと同じ組成および／または材料で形成される。さらに他の実施形態では、巨視的なパターンは、フォトマスキングおよびエッチングによって形成される。例えば、エッチングプロセスは、湿式化学エッチング、プラズマエッチングなどを含む。他の実施形態では、パターン化された巨視的なフィーチャは、機械加工、選択的蒸着法、付加製造などによって形成される。
【0084】
追加の仕上げ工程は、消耗部品の巨視的テクスチャ化がなされたプラズマ対向面上で実施される。一実施形態において、例えば、前記方法は、ステンシルを除去することと、プラズマ対向面を第２のブラストメディアで任意にブラストして、複数の隆起したフィーチャを微視的なフィーチャで粗面化することとを含んでもよい。微視的なテクスチャは、複数の隆起したフィーチャ上で実施され、工学表面の上に配置された皮膜の増加した破壊耐性を提供する。他の実施形態では、追加の仕上げ工程では、陽極酸化層の構築および／または生成など、工学表面を陽極酸化することを含んでもよい。また、追加の仕上げ工程として、陽極酸化された工学表面に熱溶射皮膜（例えば、耐プラズマ性溶射皮膜）を塗布してもよい。具体的には、複数の隆起したフィーチャの少なくとも一部は、陽極酸化層を介して突出しており、溶射被膜の陽極酸化層への密着性を高める。
【0085】
一実施形態では、巨視的なフィーチャ（例えば、複数の隆起したフィーチャ、複数の沈降したフィーチャなど）の形成は、ステンシルまたはマスクを介した湿式化学エッチングによって形成されてもよい。例えば、粘着テープを用いて消耗部品を覆うと、曝露された表面の選択的化学エッチングが可能となり、その結果、計画されたフィーチャを形成できる。
【0086】
別の実施形態では、巨視的なフィーチャ（例えば、複数の隆起したフィーチャ、複数の沈降したフィーチャなど）の形成は、選択的蒸着法によって形成されてもよい。隆起したフィーチャは、プラズマなどの湿式化学または乾燥化学を用いて対象となる領域を選択的に活性化し、その後、活性化された領域に所望の材料を蒸着させることによって生成されてもよい。隆起したフィーチャはまた、逆の方法、すなわち、沈降フィーチャのための領域を不動態化して、残りの領域内で後続の蒸着が好ましくなるように生成されてもよい。
【0087】
さらに別の実施形態では、巨視的なフィーチャ（例えば、複数の隆起したフィーチャ、複数の沈降したフィーチャなど）の形成は、付加製造によってなされてもよい。付加材料は、消耗部品の下層にあるプラズマ対向面と同じ材料で構成されてもよいし、異なる組成で構成されてもよい。付加材料はまた、消耗部品の下層にあるプラズマ対向面の微細構造と同じ微細構造を有してよいし、異なる微細構造を有してもよい。例えば、例示目的で、付加製造の方法として、光重合、粉末床融合、材料押し出し、直接堆積などを挙げることができるが、これらに限定されない。
【0088】
さらに別の実施形態では、複数の沈降したフィーチャは、工学表面を画定する。例えば、逆ステンシルまたはマスクをメディアブラスト（例えば、グリットブラスト、ビードブラストなど）とともに用いて、複数の沈降したフィーチャを形成してもよい。逆ステンシルを使用する場合、工学表面の空隙である（すなわち、固体である隆起したフィーチャの反対）沈降したフィーチャを生成してもよい。別の実施形態では、逆ステンシルまたはマスクを化学エッチングとともに用いて、複数の沈降したフィーチャを形成してもよい。
【0089】
図６Ａ、６Ｂ－１、６Ｂ－２、および図６Ｃは、巨視的なテクスチャを有する消耗部品２１０′の工学表面３００′を構築するために、ステンシルを介したグリットブラストまたはビードブラスト加工を示す。具体的には、巨視的なフィーチャ（例えば、隆起したフィーチャ）は、皮膜および／または副生成物の付着を促進するために、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０（例えば、表面）上にパターン化される。
【0090】
具体的には、図６Ａは、本開示の一実施形態に従って、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャの形の巨視的なテクスチャを有する消耗部品２１０′の工学表面３００′を構築するために、ステンシルを介したグリットブラストまたはビードブラスト加工を示す。図６Ａに示すように、一実施形態では、複数の隆起したフィーチャは、製作されたステンシル６１０を介してグリットメディアブラストによって加工される。例えば、ステンシル６１０は、開口部６１０Ａを含み、ブラストメディアが開口部６１０Ａを通過し、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に到達し得る。また、ステンシル６１０は、閉塞部６１０Ｂを含み、ここで、ブラストメディアが消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に到達するのを阻止する。そのようにして、ステンシル６１０は、消耗部品のプラズマ対向面３１０上への複数の隆起したフィーチャの形成を制御し、複数の隆起したフィーチャは、消耗部品２１０′の対応する工学表面を画定する。
【0091】
図６Ａに示すように、距離６１５は、ステンシル６１０とプラズマ対向面３１０（例えば、プラズマ対向面の表面）との間の距離を示す。いくつかの用途では、ビードおよび／またはグリットブラスト中に、ステンシル６１５がプラズマ対向面３１０上に静止するまで、距離６１５は最小化される。他の実施形態では、ステンシル６１５は、ビードおよび／またはグリットブラスト中に、プラズマ対向面３１０から外れている（例えば、距離６１５は、値を有する）。
【0092】
ブラスターノズル６２０は、ステンシルを介してブラストメディア（例えば、グリットおよび／またはビード）を１つまたは複数の角度で、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に送出するように構成される。いくつかの実施態様では、ブラスターノズル６２０は、パターンでステンシルの方へ移動する。例えば、ブラスターノズル６１０は、第１のサイクルまたはパスにおいて、１つまたは複数の方向に移動してもよい。例示目的で、ブラスターノズル６１０は、１つのサイクルまたはパスにて、ステンシルの方へ１方向（例えば、垂直または横方向、または斜め方向）に移動してもよい。ビードおよび／またはグリットブラストプロセス中に、1つまたは複数のサイクルまたはパスが実施されてもよい。また、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に複数の隆起したフィーチャを構築するときに、ブラスターノズル６２０の移動の異なるパターンを実施してもよい。
【0093】
図６Ｂ－１は、図６Ａに示した消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に１つの角度でグリットブラストまたはビードブラスト加工して、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャの形の巨視的なテクスチャを有する工学表面を構築することを示す。具体的には、巨視的なフィーチャ（例えば、隆起したフィーチャ）は、皮膜および／または副生成物の密着性を促進するために、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０（例えば、表面）上にパターン化される。
【0094】
図６Ｂ－１に示すように、ステンシル６１０は、ビードおよび／またはグリットメディアブラスト中に、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に対して配置される。ステンシル６１０は開口部６１０Ｂを含み、バスターノズル６２０からブラストされると、ブラストメディア６２９が開口部６１０Ｂを通ってプラズマ対向面３１０に到達できる。ステンシル６１０は閉塞部６１０Ａを含み、ブラストメディア６２９が通過し、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に到達するのを制限する。前述したように、ブラスターノズル６２０は、所定の動き６２５など、所定のパターンまたはランダムなパターンで、ステンシルの方へ移動してもよい。
【0095】
ビードブラストおよび／またはグリットブラストの加工中に、微粒子６３５は、消耗部品２１０′から除去される。具体的には、ブラストメディアは、プラズマ対向面３１０に衝突および／または衝撃を与え、消耗部品２１０′の部分（例えば、材料）を微粒子６３５として除去する。例えば、領域６３０Ａおよび６３０Ｂは、隆起したフィーチャ４４０Ａの対向面上の消耗部品２１０′から除去される。一実施形態では、領域６３０Ａおよび６３０Ｂは、隆起したフィーチャ４４０Ａを取り囲むように共に結合する。微粒子６３５は、ブラストメディア６２９を含んでもよい。
【0096】
隆起したフィーチャ４４０Ａの外縁のハイライト６９０は、ステンシル６１０の閉塞部６１０の下にある消耗部品２１０′から材料をアンダーカットしていることを示す。具体的には、ブラストメディアが閉塞部６１０Ａの下で消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０から材料を除去するとき、一実施形態において、ハイライト６９０は、隆起したフィーチャ４４０Ａの上部領域の外縁の丸みを帯びた角の形成を示す。
【0097】
図６Ｂ－２は、本開示の一実施形態に従って、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に複数の角度でグリットブラストまたはビードブラスト加工して、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャの形の巨視的なテクスチャを有する工学表面３００′を構築することを示す。具体的には、巨視的なフィーチャ（例えば、隆起したフィーチャ）は、被膜および／または副生成物の接着を促進するために、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０（例えば、表面）上にパターン化される。
【0098】
図６Ｂ－２に示すように、ステンシル６１０′は、ビードおよび／またはグリットメディアブラスト中、消耗部品２１０′のプラズマ対面側３１０に対して配置される。ステンシル６１０′は、開口部６１０Ｂ′を含み、バスターノズル６２０からブラストされると、ブラストメディア６２９が開口部６１０Ｂ′を通ってプラズマ対向面３１０に到達できる。ステンシル６１０′は、閉塞部６１０Ａ′を含み、ブラストメディア６２９が通過し、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に到達するのを制限する。閉塞部６１０Ａの各々は、少なくとも１つの角度のついた側面６０５を含む。例えば、対応する閉塞部６１０Ａは、角度のついた側面６０５Ａおよび６０５Ｂを含んでもよい。
【0099】
前述のように、ブラスターノズル６２０は、所定の動き６２５Ａおよび／または６２５Ｂなどにおいて、所定のまたはランダムなパターンで、ステンシルの方へ移動してもよい。ビードブラストおよび／またはグリットブラストの加工中に、微粒子６３５は、消耗部品２１０′から除去される。具体的には、ブラストメディアは、プラズマ対向面３１０に衝突および／または衝撃を与え、消耗部品２１０′の部分（例えば、材料）を微粒子６３５として除去する。例えば、領域６３０Ａ′および６３０Ｂ′は、隆起したフィーチャ４４０Ａ′の対向面上の消耗部品２１０′から除去される。一実施形態では、領域６３０Ａ′および６３０Ｂ′は、隆起したフィーチャ４４０Ａ′を取り囲むようにともに結合する。微粒子６３５は、ブラストメディア６２９を含んでもよい。
【0100】
例えば、１つのパスでは、ブラスターノズル６２０は一方向に移動し、別のパスでは、ブラスターノズル６２０は反対方向に移動してもよい。別の実施態様では、ブラスターノズル６２０は、プラズマ対向面３１０に対して第１の角度でノズルを持ったパターンで所定の移動６２５Ａに従う。具体的には、一実施形態において、第１の角度でのブラストメディア６２９の送出は、対応する閉塞部６１０Ａの角度の付いた側面６０５Ａと一直線になる。ブラストメディア６２９は、対応する閉塞部６１０Ａをアンダーカットして、対応する隆起したフィーチャ４４０Ａの上部領域の外縁の丸みを帯びた角を形成できるようにする。別の実施態様では、ブラスターノズル６２０は、プラズマ対向面３１０に対して第２の角度でノズルを持ったパターンで所定の動き６２５Ｂに従う。具体的には、一実施形態において、第２の角度でのブラストメディア６２９の送出は、対応する閉塞部６１０Ａの角度の付いた側面６０５Ｂと一直線になる。ブラストメディア６２９は、対応する閉塞部６１０Ａをアンダーカットして、対応する隆起したフィーチャ４４０Ａの上部領域の外縁の丸みを帯びた角を形成できるようにする。
【0101】
図６Ｃは、本開示の一実施形態に従って、図６Ａ、６Ｂ－１および／または６Ｂ―２に示すように、グリットブラストまたはビードブラスト加工した後の消耗部品の工学表面３００′を示しており、工学表面３００′は、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された複数の隆起したフィーチャ４４０Ａ′（隆起したフィーチャ４４０Ａ含む）の形の巨視的なテクスチャを含む。
【0102】
具体的には、巨視的なフィーチャが消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に生成された後、ステンシル６１０は、プラズマ対向面３１０から除去されて、工学表面３００′を画定する複数の隆起したフィーチャを露出させる。具体的には、巨視的なフィーチャは、図４Ａ～４Ｂに関連して前述された隆起したフィーチャ４４０Ａによって表されてもよい。例えば、隆起したフィーチャ４４０Ａは、外縁を有する可能性のある上部領域４７０と、工学表面３００′の基底面３５０′からある角度で上に延びる側壁とを含む。空の領域６３０Ａおよび６３０Ｂは、隆起した領域４４０Ａを取り囲むように結合してもよい。図６Ｃに示すように、一実施形態では、隆起したフィーチャ４４０Ａの外縁４６０は、丸みを帯びている。隆起したフィーチャの各々は、前述のように、対応する外縁に対して所定のエッジ仕上げを有してもよい。一実施形態では、エッジ仕上げは、隆起したフィーチャ４４０Ａなどに対して、外縁に丸みを帯びた角を含んでもよい。他の実施形態では、エッジ仕上げは、外縁に鋭角を含んでもよい。
【0103】
一実施形態では、巨視的なフィーチャが生成された後、ステンシルは除去され、工学表面３００′全体はグリットブラストおよび／またはビードブラストを受けて、任意に微視的な粗面を生成する。その後、消耗部品２１０′の工学表面３００′は、陽極酸化および上層コーティング（例えば、耐プラズマ性溶射皮膜）の仕上げを受ける。耐プラズマ性溶射皮膜は、プラズマ溶射、熱溶射、ＣＶＤ、または他の利用可能な技術を介して塗布され得る。
【0104】
図７Ａは、本開示の一実施形態に従って、陽極酸化され（例えば、陽極酸化層２２０－１）、耐プラズマ性溶射皮膜２３０－１で覆われた工学表面３００－１を含む消耗部品２１０－１を示し、消耗部品２１０－１は、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャの形の巨視的なテクスチャを有する工学表面３００－１に合致しない。
【0105】
具体的には、複数の隆起したフィーチャ４４０－１は、消耗部品２１０－１のプラズマ対向面３１０－１上に形成される。複数の隆起したフィーチャ４４０－１は、工学表面３００－１を画定する。また、複数の隆起したフィーチャ４４０－１は、グリットおよび／またはビードメディアでさらにブラストされ、微視的なテクスチャを任意に形成してもよい。工学表面３００－１は、陽極酸化され、陽極酸化層２２０－１が形成される。また、陽極酸化層２２０－１の上に耐プラズマ性溶射皮膜２３０－１が形成される。
【0106】
複数の隆起したフィーチャ４４０－１の各々は、おおよその高さ「ｈ１」を有する。高さ「ｈ１」は、複数の隆起したフィーチャ４４０－１の輪郭を画定し得る。図のように、陽極酸化層２２０－１の表面７０５－１は、複数の隆起したフィーチャ２４０－１の輪郭を密接になぞるかつ／もしくは輪郭に適合可能である。複数の隆起したフィーチャ４４０－１の輪郭が陽極酸化層２２０－１を介して曝露されるため、陽極酸化層２２０－１に対する耐プラズマ性溶射皮膜２３０－１の密着力が強化される。
【0107】
また、高さ「ｈ１」は、耐プラズマ性溶射皮膜２３０－１の表面７１０が、複数の隆起したフィーチャ４４０－１の輪郭をなぞらず、かつ／もしくは輪郭に合致しないような特定の寸法である。すなわち、高さ「ｈ１」は、溶射皮膜２３０－１（一般に、陽極酸化層２２０－１の厚さの２～３倍）が、複数の隆起したフィーチャ４４０－１の輪郭の山と谷を充填し、さらに、表面７１０が比較的平坦になるように複数の隆起したフィーチャ４４０－１の上に広がるようなより小さな寸法である。
【0108】
図７Ｂは、本開示の一実施形態に従って、陽極酸化され（例えば、陽極酸化層２２０－２）、耐プラズマ性溶射皮膜２３０－２で覆われた工学表面３００－２を含む消耗部品２１０－２を示し、耐プラズマ性溶射皮膜２３０－２は、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャの形の巨視的なテクスチャを有する工学表面に合致する。
【0109】
具体的には、複数の隆起したフィーチャ４４０－２は、消耗部品２１０－２のプラズマ対向面３１０－２上に形成される。複数の隆起したフィーチャ４４０－２は、工学表面３００－２を画定する。また、複数の隆起したフィーチャ４４０－２は、グリットおよび／またはビードメディアでさらにブラストされ、微視的なテクスチャを任意に形成してもよい。工学表面３００－２は、陽極酸化され、陽極酸化層４２０－２が形成される。また、陽極酸化層２２０－２の上に耐プラズマ性溶射皮膜２３０－２が形成される。耐プラズマ性溶射皮膜２３０－２の表面７２０は、プラズマ処理システム内でプラズマに曝露される。
【0110】
複数の隆起したフィーチャ４４０－２の各々は、おおよその高さ「ｈ２」を有する。高さ「ｈ２」は、複数の隆起したフィーチャ４４０－２の輪郭を画定してもよい。図のように、陽極酸化層２２０－２の表面７０５－２は、複数の隆起したフィーチャ４４０－２の輪郭を密接になぞるかつ／もしくは輪郭に適合可能である。複数の隆起したフィーチャ４４０－２の輪郭が陽極酸化層２２０－２を介して曝露されるため、陽極酸化層２２０－２に対する耐プラズマ性溶射皮膜２３０－２の密着力が強化される。
【0111】
また、高さ「ｈ２」は、耐プラズマ性溶射皮膜２３０－２の表面７２０が複数の隆起したフィーチャ４４０－２の輪郭をなぞるおよび／または輪郭に合致するような特定の寸法である。すなわち、高さ「ｈ２」は、溶射皮膜２３０－２が複数の隆起したフィーチャ４４０－２の輪郭の山と谷をなぞるようなより大きな寸法（例えば、高さ「ｈ２」は高さ「ｈ１」よりも大きい）である。図のように、表面７２０は、比較的平坦ではなく、複数の隆起したフィーチャ４４０－２の輪郭に合致する。
【0112】
図８Ａは、本開示の一実施形態に従って、追加層の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計された隆起したフィーチャの形の巨視的なテクスチャを有する工学表面を構築するために、グリットブラストまたはビードブラスト加工のメディアを向けるように構成されたステンシル８００Ａおよび複数の例示的な開口部を示す。異なるタイプの開口部は、対応する消耗部品のプラズマ対向面に対応する隆起したフィーチャを形成するとき、異なる効果を有してもよい。例えば、開口部の形状は、楕円形の開口部８０１（例えば、円など）、多面的多角形の開口部８０２（例えば、８面など）、正方形または長方形の開口部８０３、三角形の開口部、対称的な形状、非対称的な形状などを含んでもよいが、これらに限定されない。本願を通してステンシルの開口部が円形であるように示しているが、開口部は、任意のタイプおよび形状の開口部とすることができる。
【0113】
図８Ｂは、本開示の一実施形態に従って、パターン８１０で配置された複数の開口部を有するステンシル８００Ｂを示す。パターン化されたステンシル８００Ｂは、工学表面を構築するために、消耗部品のプラズマ対向面上に、グリットブラストまたはビードブラスト加工のメディアを識別して向けるように構成される。具体的には、工学表面は、追加層の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する。一実施形態では、パターン８１０の開口部は、図８Ｂに示すように、ステンシル全体にわたって均一に繰り返される。さらに、開口部の形状およびサイズは、前述したように選択可能である。また、開口部の密度も選択可能である。
【0114】
さらに別の実施形態では、例示のみを目的として使用される８００Ｂのステンシルを反転させて、工学表面を画定する複数の沈降したフィーチャを形成してもよい。例えば、逆ステンシルまたはマスクをメディアブラスト（例えば、グリットブラスト、ビードブラストなど）とともに用いて、複数の沈降したフィーチャを形成してもよく、沈降したフィーチャは、工学表面の空隙であってもよい（すなわち、固体である隆起したフィーチャの反対側）。別の実施形態では、逆ステンシルまたはマスクを化学エッチングとともに用いて、複数の沈降したフィーチャを形成してもよい。
【0115】
図８Ｃは、本開示の一実施形態に従って、２ゾーンパターンで配置された複数の開口部を有し、追加層の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を構築するために、消耗部品のプラズマ対向面上にグリットブラストまたはビードブラスト加工のメディアを向けるステンシル８００Ｃを示す。具体的には、ステンシル８００Ｃは、第１のゾーン８２０Ａおよび第２のゾーン８２０Ｂを含む画定されたパターン８２０を含み、ライン８２５が2つのゾーンを分離する。
【0116】
２ゾーンの開口部は、円または楕円であるように示しているが、任意の形状とすることができる。また、第１のゾーン８２０Ａの開口部は、第１のタイプ（例えば、円）であってもよく、第２のゾーン８２０Ｂの開口部は、第２のタイプ（例えば、正方形）であってもよい。また、第１のゾーン８２０Ａおよび第２のゾーン８２０Ｂの開口部のサイズは均一であるが、第１のゾーン８２０Ａの開口部のサイズは第1のサイズであってもよく、第２のゾーン８２０Ｂの開口部のサイズは第２のサイズであってもよい。開口部のサイズおよび形状は、それぞれ、形成された巨視的なフィーチャのサイズおよび形状を制御し得る。
【0117】
第１のゾーン８２０Ａは、第１のサブパターンで配置された第１のセットの隆起したフィーチャを含む。第２のゾーン８２０Ｂは、第２のサブパターンで配置された第２のセットの隆起したフィーチャを含む。また、第１のゾーン８２０Ａおよび第２のゾーン８２０Ｂのサブパターンに、互いに密接に倣っていてもよく、互いに異なっていてもよい。図８Ｃに示すように、第１のゾーン８２０Ａの第１のサブパターンは、第２のゾーン８２０Ｂのサブパターンと類似しており、両方とも開口部間で均一な変位（例えば、横方向、縦方向、および／または斜め方向の変位）に従うようになっている。ただし、２つのゾーンの開口部の密度は、異なっている。具体的には、第１のゾーン８２０Ａの開口部の密度は、第２のゾーン８２０Ｂの開口部の密度よりも小さい。
【0118】
図８Ｄは、本開示の一実施形態に従って、3ゾーンパターンで配置された複数の開口部を有し、追加層の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を構築するために、グリットブラストまたはビードブラスト加工のメディアを消耗部品のプラズマ対向面上に向けるステンシル８００Ｄを示す。具体的には、ステンシル８００Ｄは、第１のゾーン８３０Ａ、第２のゾーン８３０Ｂ、および第３のゾーン８３０Ｃを含む画定されたパターン８３０を含む。ライン８３１は、第１のゾーン８３０Ａを第２のゾーン８３０Ｂから分離し、ライン８３２は、第２のゾーン８３０Ｂを第３のゾーン８３０Ｃから分離する。
【0119】
３つのゾーンの開口部は、円または楕円であるように示しているが、任意の形状とすることができる。また、第１のゾーン８３０Ａの開口部は、第１のタイプ（例えば、円）であってもよく、第２のゾーン８３０Ｂの開口部は、第２のタイプ（例えば、正方形）であってもよく、第３のゾーン８３０Ｃの開口部は、第１または第２のタイプ、もしくは第３のタイプ（例えば、三角形）であってもよい。また、３つのゾーンの開口部のサイズが均一であることを示しているが、第１のゾーン８３０Ａの開口部のサイズが第１のサイズであってもよく、第２のゾーン８３０Ｂの開口部のサイズが第２のサイズであってもよく、第３のゾーン８３０Ｃの開口部のサイズが第３のサイズであってもよい。すなわち、３つのゾーンの各々の開口部のサイズは、同様であっても、異なっていてもよい。開口部のサイズおよび形状は、それぞれ、形成された巨視的なフィーチャのサイズおよび形状を制御し得る。
【0120】
第１のゾーン８３０Ａは、第１のサブパターンで配置された第１のセットの隆起したフィーチャを含む。第２のゾーン８３０Ｂは、第２のサブパターンで配置された第２のセットの隆起したフィーチャを含む。第３のゾーン８３０Ｃは、第３のサブパターンで配置された第３のセットの隆起したフィーチャを含む。また、３つのゾーンのサブパターンは、互いに密接に倣っていてもよく、互いに異なっていてもよい。図のように、３つのゾーンの各々のサブパターンは、互いに類似しており、開口部間で均一な変位（例えば、横方向、縦方向、および／または斜め方向の変位）に従うようになっている。ただし、３つのゾーンの開口部の密度は異なっている。具体的には、第１のゾーン８３０Ａの開口部の密度は、3つのゾーンの中で最も大きい。また第３のゾーン８３０Ｃの開口部の密度は、3つのゾーンの中で最も小さい。さらに、第２のゾーンの開口部の密度は、第１のゾーン８３０Ａの開口部の密度よりも小さいが、第３のゾーン８３０Ｃの開口部の密度よりも大きい。
【0121】
図８Ｅは、本開示の一実施形態に従って、線型スケールのパターンで配置された複数の開口部を有し、追加層の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を構築するために、消耗部品のプラズマ対向面上にグリットブラストまたはビードブラスト加工のメディアを向けるステンシル８００Ｅを示す。具体的には、プロット８５０は、ステンシルにわたって特定の方向に移動しながら、ステンシル８００Ｅの開口部の密度を示す。例えば、プロット８５０は、ステンシル８００Ｅの開口部の密度を示す縦軸８５１と、特定の方向にステンシル８００Ｅにわたる距離を示す横軸８５２とを含む。プロット８５０に続いて、ステンシル８００Ｅの左側では、開口部の密度が最も高い。ステンシル８００Ｅを左から右の方へ移動すると、密度は直線的に減少し、ステンシル８００Ｅの右側の端まで到達して開口部の密度が最小（例えば、ゼロ）になるまで減少する。
【0122】
ステンシル８００Ｅの開口部は、円または楕円であるように示されているが、任意の形状とすることができる。また、開口部は、ステンシル８００Ｅ全体、ならびにステンシルのいずれかのサブパターンで形状を変えてもよい。また、開口部のサイズがステンシル８００Ｅ全体で均一であるように示されているが、開口部のサイズは、全体で異なっていてもよい。開口部のサイズおよび形状は、それぞれ、形成される巨視的なフィーチャのサイズおよび形状を制御し得る。
【0123】
図９Ａ－１、９Ａ－２、９Ｂ－１、９Ｂ－２、９Ｃ－１、９Ｃ－２、９Ｄ、９Ｅは、対応する工学表面全体にわたって配置された隆起したフィーチャの異なる構成およびパターンを示しており、単に例示および明確化の目的で提供されている。フィーチャは、カスタマイズされたパターンで工学表面全体にわたって形成されてもよく、フィーチャは、サイズ、形状、隆起したフィーチャの密度などの選択可能なパラメータに応じて形成される。
【0124】
図９Ａ－１は、本開示の一実施形態に従って、パターン９１０で対応する工学表面全体にわたって均一に配置された複数の隆起したフィーチャを示す。工学表面を画定する隆起したフィーチャは、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを含む。前述のように、フィーチャの構造および高さは、共形な耐プラズマ性溶射皮膜（図示せず）を構築するために均一であるように構成される。すなわち、溶射皮膜は、工学表面の輪郭に同様に合致する輪郭を有する。例えば、パターン９１０における巨視的に隆起したフィーチャの高さと隆起したフィーチャ間の分離により、溶射皮膜の上面がパターン９１０における工学表面の輪郭にほぼ適合可能となる。
【0125】
図９Ａ－２は、本開示の一実施形態による、図９Ａ－１のフィーチャよりも小さい密度で均一に配置された複数の隆起したフィーチャを示す。図９Ａ－２のフィーチャは、パターン９２０で対応する工学表面全体にわたって均一に配置される。図９Ａ－２のフィーチャの構造および高さは、図９Ａ－１のフィーチャと同様に構成されており、前述のように、共形な耐プラズマ性溶射皮膜を構築するために均一であるように構成される。ただし、図９Ａ－２のパターン９２０におけるフィーチャの密度は、密度が選択可能であることを示すために、図９Ａ－１のパターン９１０におけるフィーチャの密度よりも小さい。また、パターン９１０および９２０の各々におけるフィーチャのサイズおよび形状は、選択可能である。
【0126】
図９Ｂ－１は、本開示の一実施形態による、パターン９３０で均一に配置された複数の隆起したフィーチャを示す。パターン９３０におけるフィーチャの構造および高さは、均一である。具体的には、パターン９３０におけるフィーチャの高さは、図９Ａ－１のパターン９１０におけるフィーチャの高さよりも小さい。パターン９３０におけるフィーチャの構造および高さは、前述のように、比較的平坦な非共形な耐プラズマ性溶射皮膜を構築するために均一であるように構成される。すなわち、溶射皮膜は、工学表面の輪郭に合致しない輪郭を有する。隆起したフィーチャは、追加層の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を画定する。例えば、パターン９３０における巨視的な隆起したフィーチャの高さと隆起したフィーチャ間の分離により、溶射皮膜の上面がパターン９３０の工学表面の輪郭にほぼ適合できなくなる可能性がある。
【0127】
図９Ｂ－２は、本開示の一実施形態に従って、図９Ｂ－１のフィーチャよりも小さい密度で均一に配置された複数の隆起したフィーチャを示す。図９Ｂ－２のフィーチャは、パターン９４０における対応する工学表面全体にわたって均一に配置される。図９Ｂ－２のフィーチャの構造および高さは、図９Ｂ－１のフィーチャと同様に構成されており、前述ように、非共形な耐プラズマ性溶射皮膜を構築するために均一であるように構成される。図９Ｂ－２のパターン９４０におけるフィーチャの密度は、密度が選択可能であることを示すために、図９Ｂ－１のパターン９３０におけるフィーチャの密度よりも小さい。また、パターン９３０および９４０の各々におけるフィーチャのサイズおよび形状は、選択可能である。
【0128】
図９Ｃ－１は、本開示の一実施形態に従って、２つのサブパターン９５０Ａおよび９５０Ｂをさらに含むパターン９５０で配置された複数の隆起したフィーチャを示す。２つのサブパターン９５０Ａおよび９５０Ｂにおける隆起したフィーチャは、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を画定する。２つのサブパターン９５０Ａおよび９５０Ｂの各々全体にわたるフィーチャの構造および高さは、前述のように、共形な耐プラズマ溶射射皮膜（図示せず）を構築するために均一である。すなわち、溶射皮膜は、工学表面の輪郭と同様に合致する輪郭を有する。例えば、パターン９１０における巨視的な隆起したフィーチャの高さと隆起したフィーチャ間の分離により、溶射皮膜の上面がパターン９１０の工学表面の輪郭にほぼ適合可能となる。フィーチャは、２つのサブパターン９５０Ａおよび９５０Ｂの各々全体にわたって均一であるように示されているが、サブパターン９５０Ｂ（右側へ）におけるフィーチャの密度は、サブパターン９５０Ａ（左側へ）におけるフィーチャの密度よりも小さく、サブパターン９５０Ａおよび９５０Ｂの各々における隆起したフィーチャの密度は、選択可能であることを示す。さらに、フィーチャは、２つのサブパターン９５０Ａおよび９５０Ｂの各々全体にわたって均一であることが示されているが、図９Ｃ－２にさらに示されているように、フィーチャは、異なる構成を有してもよい。
【0129】
図９Ｃ－２は、本開示の一実施形態に従って、２つのサブパターン９６０Ａおよび９６０Ｂで配置された複数の隆起したフィーチャを示しており、各サブパターンにおけるフィーチャの構造および高さは、均一であるが、２つのサブパターン間で異なっていてもよい。２つのサブパターン９６０Ａおよび９６０Ｂにおける隆起したフィーチャは、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を画定する。２つのサブパターン９６０Ａおよび９６０Ｂの各々にわたるフィーチャは、異なる構成を有する。具体的には、サブパターン９６０Ａにおけるフィーチャの構造および高さは、前述のように、共形な耐プラズマ性溶射皮膜（図示せず）を構築するために均一である。例えば、サブパターン９６０Ａにおける巨視的な隆起したフィーチャの高さおよび隆起したフィーチャの分離によって、溶射皮膜の上面がサブパターン９６０Ａにおける工学表面の輪郭に同様におよび／またはほぼ適合可能となる。一方、サブパターン９６０Ｂにおけるフィーチャの構造および高さは、前述のように、非共形な耐プラズマ性溶射皮膜を構築するために均一である。例えば、サブパターン９６０Ｂにおける巨視的な隆起したフィーチャの高さおよび隆起したフィーチャ間の分離により、溶射皮膜の上面がサブパターン９６０Ｂにおける工学表面の輪郭に同様におよび／またはほぼ適合できなくなる可能性がある。すなわち、溶射皮膜の上面は、サブパターン９６０Ｂにおける隆起したフィーチャに合致しない輪郭を有する。このように、溶射皮膜は、下層にある隆起したフィーチャのサブパターンに応じて異なる輪郭を有してもよい。フィーチャは、サブパターン９６０Ａおよび９６０Ｂの両方の全体にわたって同じ密度を有するように示されているが、フィーチャの密度は、２つのサブパターン９６０Ａおよび９６０Ｂとの間で変化する可能性があり、サブパターン９６０Ａおよび９６０Ｂの各々における隆起したフィーチャの密度は、選択可能となる。例えば、サブパターン９６０Ｂ（右側へ）におけるフィーチャの密度は、サブパターン９６０Ａ（左側へ）におけるフィーチャの密度よりも小さくてもよく、その逆でもよい。
【0130】
図９Ｄは、本開示の一実施形態に従って、３つのサブパターン（９７０Ａ、９７０Ｂおよび９７０Ｃ）で配置された複数の隆起したフィーチャを示しており、サブパターン全体にわたるフィーチャの構造および高さは、均一である。３つのサブパターン９７０Ａ、９７０Ｂ、および９７０Ｃにおける隆起したフィーチャは、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を画定する。３つのサブパターンにおける各々にわたるフィーチャは、同じ構成を有してもよい。例えば、３つのサブパターンにおけるフィーチャの構造および高さは、前述のように、共形または非共形な耐プラズマ性溶射皮膜（図示せず）を構築するために均一であってもよい。例えば、３つのサブパターンにおける巨視的な隆起したフィーチャの高さおよび隆起したフィーチャ間の分離により、下層にあるサブパターンに応じて、溶射皮膜の上面が工学表面の輪郭に同様におよび／またはほぼ適合可能となる。あるいは、巨視的な隆起したフィーチャの高さと３つのサブパターンにおける隆起したフィーチャ間の分離により、溶射皮膜の上面が工学表面の輪郭に同様におよび／またはほぼ適合できなくなる可能性がある。フィーチャは、3つのサブパターンの各々全体にわたって均一であるように示されているが、他の実施形態では、１つのサブパターンにおけるフィーチャの構成（例えば、サイズおよび形状）は、基礎となるサブパターンに応じて、別のサブパターンにおけるフィーチャの構成に対して異なる場合がある。より詳細には、サブパターン９７０Ａ、９７０Ｂ、および９７０Ｃの各々におけるフィーチャの密度は、異なる密度を有する。具体的には、サブパターン９７０Ａにおけるフィーチャの密度が最も高く、サブパターン９７０Ｃにおけるフィーチャの密度が最も低い。また、サブパターン９７０Ｂのフィーチャにおける密度は、サブパターン９７０Ｃにおけるフィーチャの密度よりも大きく、サブパターン９７０Ａにおけるフィーチャの密度よりも小さい。
【0131】
図９Ｅは、本開示の一実施形態に従って、フィーチャの密度が直線的に増加するように、直線的にスケーリングされたパターン９８０で配置された複数の隆起したフィーチャを示す。隆起したフィーチャは、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを有する工学表面を画定する。単に例示目的で、パターン９８０におけるフィーチャは、図８Ｅのステンシル８００Ｅを用いて形成してもよい。具体的には、工学表面全体にわたるフィーチャは、同じ構成を有してもよい。例えば、パターン９８０におけるフィーチャの構造および高さは、前述のように、共形または非共形な耐プラズマ性溶射皮膜（図示せず）を構築するために均一であってもよい。フィーチャは、工学表面全体にわたって均一であるように示されているが、他の実施形態では、フィーチャの構成（例えば、サイズおよび形状）は、工学表面全体で変化してもよい。プロット９９０は、パターン９８０における隆起したフィーチャの密度を示す。例えば、プロット９９０は、隆起したフィーチャ（例えば、小塊）の密度を示す縦軸９９１と、特定の方向に工学表面全体にわたる距離を示す横軸９９２とを含む。プロット９９０に従うと、隆起したフィーチャの密度は、特定の方向において、パターン９８０の左側で最も高い。特定の方向に沿って工学表面を示すパターン９８０の方へ移動すると、隆起したフィーチャの密度は、直線的に減少し、隆起した開口部の密度がパターン９８０の右側まで最小（例えば、ゼロ）に達するまで減少する。
【0132】
図１０は、本開示の一実施形態に従って、パターンで配置された複数の隆起したフィーチャにおいて、説明した構成（例えば、丸みを帯びたエッジ）を生成するために、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０に異なるステンシルを適用するプロセスを示す。例えば、対応するブラストメディアを用いるビードブラストおよび／またはグリットブラストは、２つのパスにおいて行われる。第１のパスでは、ステンシル１を用いて、第１のブラストメディアを用いたビードブラストおよび／またはグリットブラストが行われる。ビードおよび／またはグリットブラストは、所定のパターンに従って、１つまたは複数の所定の角度（例えば、ブラスターノズルの角度）で、ステンシル１（１０１０）の方へ移動してもよい。第２のパスでは、ステンシル２（１０２０）を用いて、第２のブラストメディアでビードブラストおよび／またはグリットブラストが行われる。第１および第２のブラストメディアは、同一であっても異なっていてもよい。ビードおよび／またはグリットブラストは、所定のパターンに従って、1つまたは複数の所定の角度（例えば、ブラスターノズルの角度）で、ステンシル２の方へ移動してもよい。異なるステンシル１および２を使用することにより、工学表面を画定する隆起したフィーチャに所望のエッジを促進させてもよい。例えば、ステンシル２の開口部は、ステンシル１の開口部よりも大きくてもよいが、開口部の両パターンは、概ね同じパターンに従う。そのようにして、第２のパスの間、ブラストメディアは、図４Ａ～４Ｂに示されるように、工学表面に形成され、工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャの上部領域の外縁に丸みを帯びた角を生成するために、消耗部品２１０′のプラズマ対向面３１０の追加領域に到達してもよい。
【0133】
図１１は、本開示の一実施形態に従った、陽極酸化され（陽極酸化層２２０－３）、耐プラズマ性溶射皮膜２３０－３で覆われた工学表面を含む消耗部品２１０－３の断面の電子顕微鏡画像である。工学表面は、本開示の一実施形態に従って、追加層および／または副生成物の密着性をより優れたものにするための追加の結合部位を生成するように設計されたパターン化された巨視的なテクスチャを含む。
【0134】
例示および説明の目的で実施形態の上述の説明を提供してきた。包括的であることもしくは本開示を限定することを意図したものではない。具体的な実施形態の個々の要素または特徴は、一般に、その具体的な実施形態に限定されないが、適用可能な場合には、交換可能であり、具体的に示されていないかまたは説明されていない場合であっても、選択された実施形態で使用できる。また、同じものを様々な方法で変化させてもよい。そのような変形は本開示からの逸脱と見なされるべきではなく、そのような変形はすべて本開示の範囲に含まれることを意図する。
【0135】
理解を明確にする目的で、前述の実施形態をある程度詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲内で一部変更および変形を実施できることは明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的であって制限的ではないと見なされるべきであり、本実施形態は、本明細書で与えられた詳細に限定されるものではなく、その範囲および特許請求の範囲の等価物の範囲内で修正してもよい。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B-1】
【図6B-2】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図9A-1】
【図9A-2】
【図9B-1】
【図9B-2】
【図9C-1】
【図9C-2】
【図9D】
【図9E】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2021-10-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマ処理チャンバ用の消耗部品であって、前記消耗部品のプラズマ対向面と、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面に形成された工学表面と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で均一に上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を備え、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバに設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成され、
前記対応する隆起したフィーチャの中心軸と、前記対応する側壁との間に画定される前記角度は、１５度から８０度までの間である、
消耗部品。
【請求項2】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記複数の隆起したフィーチャ上に形成された非共形皮膜を更に備える、消耗部品。
【請求項3】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、消耗部品。
【請求項4】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記工学表面の上に形成される陽極酸化層と、
前記陽極酸化層の上に形成される熱溶射皮膜と
をさらに備え、
前記複数の隆起したフィーチャは、前記熱溶射皮膜の前記陽極酸化層への密着性を強化するように構成される、消耗部品。
【請求項5】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、消耗部品。
【請求項6】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成した複数の微視的なフィーチャ
をさらに備える、消耗部品。
【請求項7】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記画定されたパターンは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、第１のサブパターンに配置された第１のセットの隆起したフィーチャを含み、
前記第２のゾーンは、第２のサブパターンに配置された第２のセットの隆起したフィーチャを含む、消耗部品。
【請求項8】
請求項１に記載の消耗部品であって、前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、消耗部品。
【請求項9】
プラズマ処理チャンバに設置されるように構成される消耗部品の工学表面を構築するための方法であって、ステンシルを用いて前記消耗部品のプラズマ対向面をマスキングすることであって、前記ステンシルは、前記プラズマ対向面へのアクセスを行うことができる開口部のパターンを含むことと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面をブラストメディアで識別してブラストし、前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャを生成することであって、前記工学表面が前記プラズマ対向面に形成されることと
を含み、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記工学表面の上に所定のパターンで配置され、
前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含み、
前記工学表面の基底面は、前記複数の隆起したフィーチャを取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域まである角度で上に延びるようにし、
前記消耗部品は、プラズマまたは前記プラズマの副生成物に曝露される、方法。
【請求項10】
請求項９に記載の方法であって、前記複数の隆起したフィーチャ上に非共形皮膜を形成することを更に備える、方法。
【請求項11】
請求項９に記載の方法であって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、
方法。
【請求項12】
請求項９に記載の方法であって、前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、方法。
【請求項13】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記プラズマ対向面をビードブラストすること、または
前記プラズマ対向面をグリットブラストすること
を含み、
前記ブラストメディアは、前記消耗部品の前記プラズマ対向面と同じタイプの材料で作られる、方法。
【請求項14】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、開口部の第１のサブパターンを含み、
前記第２のゾーンは、開口部の第２のサブパターンを含む、方法。
【請求項15】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第１の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第２の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと
を含む、方法。
【請求項16】
請求項９に記載の方法であって、前記ステンシルを除去することと、
前記プラズマ対向面を第２のブラストメディアで任意にブラストして、前記複数の隆起したフィーチャを微視的なフィーチャで粗面化することと
をさらに含む、方法。
【請求項17】
請求項９に記載の方法であって、前記工学表面を陽極酸化して、陽極酸化層を生成することと、
熱溶射皮膜を前記陽極酸化層に塗布すること、をさらに含み、
前記複数の隆起したフィーチャの少なくとも一部は、前記陽極酸化層を介して突出しており、前記熱溶射皮膜の前記陽極酸化層への密着性を高める
方法。
【請求項18】
ウエハを処理するためのプラズマ処理チャンバであって、前記ウエハを支持するように構成された下部電極と、
前記下部電極の上に位置する上部電極と、
消耗部品であって、
前記消耗部品のプラズマ対向面と、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面に形成される工学表面とを含む消耗部品と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で均一に上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を含み、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成され、
前記対応する隆起したフィーチャの中心軸と、前記対応する側壁との間に画定される前記角度は、１５度から８０度までの間である、
プラズマ処理チャンバ。
【請求項19】
請求項１８に記載のプラズマ処理チャンバであって、前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、プラズマ処理チャンバ。
【請求項20】
請求項１８に記載のプラズマ処理チャンバであって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものであり、
複数の微視的なフィーチャは、前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成され、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、
ことをさらに含む、プラズマ処理チャンバ。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0135】
理解を明確にする目的で、前述の実施形態をある程度詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲内で一部変更および変形を実施できることは明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的であって制限的ではないと見なされるべきであり、本実施形態は、本明細書で与えられた詳細に限定されるものではなく、その範囲および特許請求の範囲の等価物の範囲内で修正してもよい。本開示は以下の適用例としても実現できる。
［適用例１］
プラズマ処理チャンバ用の消耗部品であって、
前記消耗部品のプラズマ対向面と、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面に形成された工学表面と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を備え、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバに設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成される、
消耗部品。
［適用例２］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲である、消耗部品。
［適用例３］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、消耗部品。
［適用例４］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記工学表面の上に形成される陽極酸化層と、
前記陽極酸化層の上に形成される熱溶射皮膜と
をさらに備え、
前記複数の隆起したフィーチャは、前記熱溶射皮膜の前記陽極酸化層への密着性を強化するように構成される、消耗部品。
［適用例５］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、消耗部品。
［適用例６］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成した複数の微視的なフィーチャ
をさらに備える、消耗部品。
［適用例７］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記画定されたパターンは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、第１のサブパターンに配置された第１のセットの隆起したフィーチャを含み、
前記第２のゾーンは、第２のサブパターンに配置された第２のセットの隆起したフィーチャを含む、消耗部品。
［適用例８］
適用例１に記載の方法であって、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、方法。
［適用例９］
プラズマ処理チャンバに設置されるように構成される消耗部品の工学表面を構築するための方法であって、
ステンシルを用いて前記消耗部品のプラズマ対向面をマスキングすることであって、前記ステンシルは、前記プラズマ対向面へのアクセスを行うことができる開口部のパターンを含むことと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面をブラストメディアで識別してブラストし、前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャを生成することであって、前記工学表面が前記プラズマ対向面に形成されることと
を含み、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記工学表面の上に所定のパターンで配置され、
前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含み、
前記工学表面の基底面は、前記複数の隆起したフィーチャを取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域まである角度で上に延びるようにし、
前記消耗部品は、プラズマまたは前記プラズマの副生成物に曝露される、方法。
［適用例１０］
適用例９に記載の方法であって、
前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲である、方法。
［適用例１１］
適用例９に記載の方法であって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、
方法。
［適用例１２］
適用例９に記載の方法であって、
前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、方法。
［適用例１３］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記プラズマ対向面をビードブラストすること、または
前記プラズマ対向面をグリットブラストすること
を含み、
前記ブラストメディアは、前記消耗部品の前記プラズマ対向面と同じタイプの材料で作られる、方法。
［適用例１４］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、開口部の第１のサブパターンを含み、
前記第２のゾーンは、開口部の第２のサブパターンを含む、方法。
［適用例１５］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第１の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第２の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと
を含む、方法。
［適用例１６］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルを除去することと、
前記プラズマ対向面を第２のブラストメディアで任意にブラストして、前記複数の隆起したフィーチャを微視的なフィーチャで粗面化することと
をさらに含む、方法。
［適用例１７］
適用例９に記載の方法であって、
前記工学表面を陽極酸化して、陽極酸化層を生成することと、
熱溶射皮膜を前記陽極酸化層に塗布することであって、
前記複数の隆起したフィーチャの少なくとも一部は、前記陽極酸化層を介して突出しており、前記溶射被膜の前記陽極酸化層への密着性を高めることと
をさらに含む、方法。
［適用例１８］
ウエハを処理するためのプラズマ処理チャンバであって、
前記ウエハを支持するように構成された下部電極と、
前記下部電極の上に位置する上部電極と、
消耗部品であって、
前記消耗部品のプラズマ対向面と、
消耗部品のプラズマ対向面に形成される工学表面とを含む消耗部品と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を含み、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成される、
プラズマ処理チャンバ。
［適用例１９］
適用例１７に記載のプラズマ処理チャンバであって、
前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、プラズマ処理チャンバ。
［適用例２０］
適用例１７に記載の消耗部品であって、
前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲であり、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものであり、
複数の微視的なフィーチャは、前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成され、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、
ことをさらに含む、消耗部品。
［適用例１］
プラズマ処理チャンバ用の消耗部品であって、
前記消耗部品のプラズマ対向面と、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面に形成された工学表面と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を備え、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバに設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成される、
消耗部品。
［適用例２］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲である、消耗部品。
［適用例３］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、消耗部品。
［適用例４］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記工学表面の上に形成される陽極酸化層と、
前記陽極酸化層の上に形成される熱溶射皮膜と
をさらに備え、
前記複数の隆起したフィーチャは、前記熱溶射皮膜の前記陽極酸化層への密着性を強化するように構成される、消耗部品。
［適用例５］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、消耗部品。
［適用例６］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成した複数の微視的なフィーチャ
をさらに備える、消耗部品。
［適用例７］
適用例１に記載の消耗部品であって、
前記画定されたパターンは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、第１のサブパターンに配置された第１のセットの隆起したフィーチャを含み、
前記第２のゾーンは、第２のサブパターンに配置された第２のセットの隆起したフィーチャを含む、消耗部品。
［適用例８］
適用例１に記載の方法であって、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、方法。
［適用例９］
プラズマ処理チャンバに設置されるように構成される消耗部品の工学表面を構築するための方法であって、
ステンシルを用いて前記消耗部品のプラズマ対向面をマスキングすることであって、前記ステンシルは、前記プラズマ対向面へのアクセスを行うことができる開口部のパターンを含むことと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面をブラストメディアで識別してブラストし、前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャを生成することであって、前記工学表面が前記プラズマ対向面に形成されることと
を含み、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記工学表面の上に所定のパターンで配置され、
前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含み、
前記工学表面の基底面は、前記複数の隆起したフィーチャを取り囲み、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域まである角度で上に延びるようにし、
前記消耗部品は、プラズマまたは前記プラズマの副生成物に曝露される、方法。
［適用例１０］
適用例９に記載の方法であって、
前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲である、方法。
［適用例１１］
適用例９に記載の方法であって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものである、
方法。
［適用例１２］
適用例９に記載の方法であって、
前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、方法。
［適用例１３］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記プラズマ対向面をビードブラストすること、または
前記プラズマ対向面をグリットブラストすること
を含み、
前記ブラストメディアは、前記消耗部品の前記プラズマ対向面と同じタイプの材料で作られる、方法。
［適用例１４］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルは、第１のゾーンおよび第２のゾーンを含み、
前記第１のゾーンは、開口部の第１のサブパターンを含み、
前記第２のゾーンは、開口部の第２のサブパターンを含む、方法。
［適用例１５］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を識別してブラストすることであって、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第１の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと、
前記ステンシルを介して前記プラズマ対向面を第２の角度で前記ブラストメディアを用いてブラストすることと
を含む、方法。
［適用例１６］
適用例９に記載の方法であって、
前記ステンシルを除去することと、
前記プラズマ対向面を第２のブラストメディアで任意にブラストして、前記複数の隆起したフィーチャを微視的なフィーチャで粗面化することと
をさらに含む、方法。
［適用例１７］
適用例９に記載の方法であって、
前記工学表面を陽極酸化して、陽極酸化層を生成することと、
熱溶射皮膜を前記陽極酸化層に塗布することであって、
前記複数の隆起したフィーチャの少なくとも一部は、前記陽極酸化層を介して突出しており、前記溶射被膜の前記陽極酸化層への密着性を高めることと
をさらに含む、方法。
［適用例１８］
ウエハを処理するためのプラズマ処理チャンバであって、
前記ウエハを支持するように構成された下部電極と、
前記下部電極の上に位置する上部電極と、
消耗部品であって、
前記消耗部品のプラズマ対向面と、
消耗部品のプラズマ対向面に形成される工学表面とを含む消耗部品と、
前記工学表面を画定する複数の隆起したフィーチャであって、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、所定のパターンで配置され、前記複数の隆起したフィーチャの各々は、外縁および側壁を有する上部領域を含む複数の隆起したフィーチャと、
前記複数の隆起したフィーチャの各々を取り囲む前記工学表面の基底面であって、対応する隆起したフィーチャの対応する側壁が前記基底面から対応する上部領域に向かってある角度で上に延びるようになっている前記工学表面の基底面と
を含み、
前記消耗部品は、前記プラズマ処理チャンバ内に設置されるように構成され、
前記消耗部品は、プラズマおよび前記プラズマの副生成物に曝露されるように構成される、
プラズマ処理チャンバ。
［適用例１９］
適用例１７に記載のプラズマ処理チャンバであって、
前記消耗部品は、
前記プラズマ処理チャンバの内壁を保護するように構成されたライナー、または
１つまたは複数のＣシュラウド部分、または
１つまたは複数のプラズマ閉じ込めリング部分、または
フォーカスリング、または
エッジリング、または
静電半導体ウエハクランプ／チャッキングシステム、または
上部電極、または
誘導結合プラズマ用の誘電体窓、または
下部電極
のうちの１つを備える、プラズマ処理チャンバ。
［適用例２０］
適用例１７に記載の消耗部品であって、
前記角度は、約１５度～約６０度までの間の範囲であり、
前記複数の隆起したフィーチャのフィーチャは、前記基底面を基準に対応する隆起したフィーチャの高さが約０．２ｍｍ～約３ｍｍまでの範囲を有する巨視的なものであり、
複数の微視的なフィーチャは、前記複数の隆起したフィーチャに任意に形成され、
前記消耗部品の前記プラズマ対向面は、導電性材料または誘電性材料である、
ことをさらに含む、消耗部品。
【国際調査報告】